リビングカチオン重合による高感度・選択的に物理ゲル化するジブロックポリマーの合成

活性阳离子聚合合成高灵敏度选择性物理凝胶化二嵌段聚合物

• 批准号: 13875183
• 负责人: 青島 貞人
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875183/
• 关键词: 刺激応答性ポリマー; 自己組織化; リビングカチオン重合; ジブロックコポリマー; 物理ゲル; ビニルエーテル; 超格子; LCSTとUCST; ジプロックコポリマー; UCST; 感熱応答性; ナノテクノロジー

前年度までには、リビングカチオン重合による種々の刺激応答性ジブロックコポリマーの合成と、ミセル化や物理ゲル化などの自己組織化の設計を行ってきた。本年度は、主に以下の3点を検討した:(i)LCST型相分離が可能なランダムコポリマーの設計、(ii)種々の溶媒にUCST型相分離可能なポリマーの合成とそれを利用した物理ゲル化、(iii)リビングカチオン重合による刺激応答性星型ポリマーの合成。(i)従来の高感度なLCST型感熱応答性ポリマーとして、側鎖にオキシエチレン鎖を有するポリマーが有効であることがわかったが、その種類は限られている。より一般的な方法として、親水性モノマーと疎水性モノマーのランダム共重合体が有効であることがわかった。その際、シークエンス分布をいかにランダム型にするかが重要であることもわかった。(ii)これまでポリマーの相分離は、せいぜい数種類の溶媒にのみ有効であった。そこで、様々な溶媒において相分離が可能なポリマーの設計を行った。その結果、側鎖に長鎖アルキル基(C16以上)を有するポリマーでは、側鎖の結晶-アモルファス転移により、多くの溶媒で高感度な相分離が可能になった。適用する溶媒としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、エステル、アルコールなどで、ほとんどすべての汎用溶媒に有効であった。(iii)従来とは全く異なる形状で、機能的にも大きな違いが期待される星型ポリマーの合成を検討した。しかしこれまでは、定量的に合成することが困難で、得られたポリマーも分子量分布が広い欠点があった。我々のリビング重合系を用いて検討した結果、その欠点をなくすことが可能になった。また、星型ポリマーに官能性ポリマーを導入することにより、従来とは異なる刺激応答性が得られるようになった。また、星型ポリマーへの低分子化合物の取り込みも可能で、1分子あたり50〜400個のアゾベンゼンを取り込むことがわかった。

Before the annual ま で に は, リ ビ ン グ カ チ オ ン overlap に よ る kind 々 の stimulus 応 a sexual ジ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー の synthetic と, ミ セ ル change や physical ゲ ル change な ど の yourself organized の line design を っ て き た. は this year, the main に at 3 o 'clock the following の を beg し 検 た may: (I) separating the LCST type が な ラ ン ダ ム コ ポ リ マ ー の design, (ii) 々 の solvent に UCST type phase separation could な ポ リ マ ー の synthetic と そ れ を using し た physical ゲ ル, (iii) リ ビ ン グ カ チ オ ン overlap に よ る stimulus 応 a sexual star ポ リ マ ー の synthesis . (I) to の 従 Gao Gan degrees な LCST type thermal 応 a sexual ポ リ マ ー と し て, side lock に オ キ シ エ チ レ ン lock has す を る ポ リ マ ー が have sharper で あ る こ と が わ か っ た が, そ の kinds は limit ら れ て い る. よ り general な method と し て, hydrophilic モ ノ マ ー と 疎 water-based モ ノ マ ー の ラ ン ダ ム weigh fit が have sharper で あ る こ と が わ か っ た. そ の interstate, シ ー ク エ ン ス distribution を い か に ラ ン ダ ム type に す る か が important で あ る こ と も わ か っ た. (ii) the number of <s:1> types of <s:1> solvents に み み み are effective であった. そ こ で, others 々 な solvent に お い て phase separation が may な ポ リ マ ー の line design を っ た. そ の results, side lock に long lock ア ル キ ル base (C16 above) を す る ポ リ マ ー で は, side lock の crystallization and ア モ ル フ ァ ス planning move に よ り, multiple く の solvent で Gao Gan degrees な phase separation が may に な っ た. Apply す る solvent と し て は, aliphatic coking water element, aromatic coking water element, ハ ロ ゲ ン coking water element and エ ー テ ル, エ ス テ ル, ア ル コ ー ル な ど で, ほ と ん ど す べ て の universal solvent に have sharper で あ っ た. (iii) 従 と は く all different な で る shape, function of に も big き な violations い が expect さ れ る star ポ リ マ ー の synthetic を beg し 検 た. <s:1> <s:1> れまで, it is difficult to quantify に to synthesize する とが とが で, and the molecular weight distribution of られたポリ られたポリ られたポリ れまで is in short supply が. I 々 の リ ビ ン グ overlap is を with い て beg し 検 た results, そ の points less を な く す こ と が may に な っ た. ま た, star ポ リ マ ー に sensuality ポ リ マ ー を import す る こ と に よ り, 従 と は different な る stimulus 応 answer sex が get ら れ る よ う に な っ た. ま た, star ポ リ マ ー へ の low molecular compound の take り 込 み も may で, 1 molecular あ た り 50 ~ 400 の ア ゾ ベ ン ゼ ン を take り 込 む こ と が わ か っ た.

项目成果

杉原 伸治: "リビングカチオン重合による刺激応答性ジブロックコポリマーの合成-感熱応答ミセル化およびゲル化-"高分子論文集. 58. 304-310 (2001)

Shinji Sugihara：“通过活性阳离子聚合合成刺激响应性二嵌段共聚物 - 热敏胶束化和凝胶化 -”Kobunshi Ronsen 58. 304-310 (2001)。

橋田 朋子: "Structure Investigation on Water-Induced Phase Transition of Poly(ethylene imine)"Macromolecules. 35. 4330-4336 (2002)

Tomoko Hashida：“聚(乙烯亚胺)水诱导相变的结构研究”35. 4330-4336 (2002)

青島 貞人: "Stimuli-responsive block copolymers with polyalcohol segments"Journal of Polymer Science : Part A : Polymer chemistry. 39. 746-750 (2001)

Sadato Aoshima：“具有多元醇片段的刺激响应嵌段共聚物”高分子科学杂志：A 部分：高分子化学。

岡部哲士: "Heat-Induced Self-Assembling of Thermosensitive Block Copolymer"Macromolecules. 36・11. 4099-4106 (2003)

冈部哲志：“热敏嵌段共聚物的热诱导自组装”高分子36・11（2003）。

柴山 充弘: "Quantitative Analysis of "Polymer-Balls" in Aqueous Solutions by Small-Angle Neutron Scattering"Macromolecular Research. 10. 311-317 (2002)

Mitsuhiro Shibayama：“通过小角中子散射对水溶液中的“聚合物球”进行定量分析”高分子研究。10. 311-317 (2002)