高分子の階層構造の形成と分子間相互作用に関する研究

聚合物多级结构的形成及分子间相互作用研究

• 批准号: 11740382
• 负责人: 安中 雅彦
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740382/
• 关键词: 高分子ゲル; 天然高分子; 相転移; ゾルゲル転移; 分子間相互作用; 微視的構造; 核磁気共鳴; 中性子散乱; ソルゲル転移; 階層構造

1.高分子ゲルの状態記憶効果4-アクリルアミドサリチル酸ゲルが外部刺激(温度・イオン濃度等)に応答して,有限個の安定な相を取り,しかもゲルがたどる熱力学的履歴により取り得る相が決まる「記憶効果」を持つことを,合成高分子で初めて示した。また,この高分子ゲルのそれぞれの「相」における構造を中性子小角散乱法による微視的構造の解析を行い,この高分子ゲルが示す,相挙動のメカニズムを明らかにした.更に,ゲルを構成する高分子間に働く相互作用に注目し,相挙動を平均場理論を用いて,解析的に説明することに成功した.これまで,高分子におけるこの様な現象は,生体高分子にのみ観測されていたものであり,生体高分子と類似機能を有する高分子設計への物理化学的基礎を与えるものである.2.高分子の状態変化と溶媒・塩生体高分子の構造形成および機能発現には,共存する溶媒(水),塩(Na^+,K^+,Ca^<++>等)が深く関与していると考えられている.高分子ゲルを生体高分子ゲルのモデル化合物として.ゲルの示す状態変化と「水」および「塩」の関連について検討した.その結果,高分子ゲルの状態変化(構造変化)は,高分子鎖への「水和・脱水和」により統一的に説明することが可能でありることが明らかになった.高分子水溶液中の水には,高分子近傍に存在し運動が制限された「構造化した水」と,運動が制限を受けていない「自由水」が存在し,塩の存在は「自由水」のエネルギーを低下させるために,高分子近傍の構造の変化を受けた水が,脱水和することを明らかにした.3.天然高分子(多糖類)の高次構造形成多糖類は生体内において分子認識をはじめとする重要な機能を担っており,その構造と機能の物理化学の確立が急がれている.多糖類ジェランガムを用いて,その高次構造(ヘリックス)形成に対する塩の影響を,主に核磁気共鳴法(NMR)を用いて検討を行った.その結果,高次構造形成には,著しい塩選択性があることが明らかになった.

1. Polymer state memory effect 4-dimensional random access, random access The analysis of the structure of this polymer is carried out by the neutral particle small angle scattering method. The structure of this polymer is analyzed by the Weishi app. In addition, the interaction between polymers is analyzed successfully by using the average field theory. The physical and chemical basis of polymer design and the development of polymer structure and function are discussed in this paper. 2. The state of polymer is changed by solvent. 3. The structure of polymer is formed by solvent (water).(Na^+,K^+,Ca^<++>, etc.) Polymers are organic polymers. Polymers are organic compounds. The status of the display changes from "water" to "water" and the relationship between them is discussed. As a result, the state of the polymer is changed (structural change), and the polymer is locked in the "water and dehydration and" unified explanation. Water in polymer aqueous solution exists in the vicinity of the polymer, and the movement is limited to "structured water" and the movement is limited to "free water" exists, and the existence of "free water" exists. 3. The structure and function of natural polymers (polysaccharides) are important for the understanding of polysaccharides in vivo, and the physical and chemical establishment of their structure and function is urgent. The effect of polysaccharide on the formation of higher-order structures was studied by NMR. As a result, high-order structures were formed, and the characteristics of high-order structures were analyzed.

项目成果

M.Annaka et al.: "Multiple-phase Behavior and Its Microscopic Implication for 4-Acrylamido-salicylic acid Gel"The Journal of Chemical Physics. 114. 6906-6912 (2001)

M.Annaka 等人：“4-丙烯酰胺-水杨酸凝胶的多相行为及其微观意义”化学物理杂志。

安中雅彦: "高分子ゲルの機能"シーエムシー. 10 (2000)

安中正彦：“聚合物凝胶的功能”CMC 10（2000）。

M.Annaka et al.: "角膜ゲルの乾燥における変化"視覚の科学. 114. 25-30 (1999)

M.Annaka 等人：“角膜凝胶干燥的变化”Vision Science 114. 25-30 (1999)。

M.Annaka et al.: "Frustration in Polymer Conformation in Gels and their Minimization through Molecular Imprinting"Physcal Review Letters. 85. 5000-5003 (2000)

M.Annaka 等人：“凝胶中聚合物构象的挫败及其通过分子印迹的最小化”物理评论快报。

Y. Hara, M.Annaka, T. Tanaka, T. Nakahira T. Matsuura and M. Saishin: "Multiple Phse Behavior of Interpenetrating Polymer Networks of Copolymer Gels"Transactions of the Material Research Society of Japan. 25(1)(in press). (2000)

Y. Hara、M.Annaka、T. Tanaka、T. Nakahira T. Matsuura 和 M. Saishin：“共聚物凝胶互穿聚合物网络的多相行为”日本材料研究学会会刊。