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

基本信息

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

项目摘要

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。在合成聚合物中首次显示了聚合物凝胶4-丙烯酰胺水杨酸凝胶的状态记忆效应，这些凝胶在响应外部刺激（温度，离子浓度等）中首次显示出来，可以实现有限数量的稳定相，并且可能由凝胶捕获的热力学历史来确定可能的相。此外，我们使用中子小角度散射方法分析了该聚合物凝胶的每个“相”的显微镜结构，并揭示了该聚合物凝胶所表现出的相行为机理。此外，我们专注于作用于组成凝胶的聚合物的相互作用，并使用平均场理论成功地解释了相行为。到目前为止，仅在生物聚合物中观察到了聚合物中的这种现象，并为聚合物设计提供了与生物聚合物相似的聚合物设计的物理化学基础。2。人们认为，共存的溶剂（水），盐（Na^+，K^+，Ca^<++>等）深深地参与了聚合物状态的变化以及溶剂和盐生物聚合物的结构形成和功能表达。我们使用聚合物凝胶作为生物聚合物凝胶的模型化合物。我们调查了凝胶中出现的国家变化与“水”和“盐”之间的关系。结果，我们研究了凝胶中出现的状态变化与“水”和“盐”之间的关系。结果，我们发现它已经表明，可以通过水合和聚合物链的水合和脱水来以统一的方式来解释分子凝胶状态的变化（结构变化）。水性聚合物溶液中的水包括位于聚合物附近且运动有限的“结构性水”，而“游离水”不限于运动，并且盐的存在减少了“游离水”的能量，因此，脱水的聚合物附近结构的水发生了变化。3。天然聚合物的多糖（多糖）在分子识别中起着重要作用，并且迫切确定了其结构和功能的物理化学性质。使用多糖胶质胶，主要使用核磁共振（NMR）研究了盐对其高阶结构形成的影响。结果，揭示了在高阶结构的形成中具有显着的盐选择性。