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動的な環状分子が拓く新しい架橋高分子とその機能創出

新型交联聚合物及其由动态环状分子创造的功能

基本信息

批准号：
22KJ1268
负责人：
横地浩義
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

強靭な機能性高分子材料の創製を目的とし、本研究では動的共有結合を有する架橋高分子の合成を行った。架橋点にロタキサン構造を持つロタキサン架橋高分子（RCP）は、その架橋点の可動性により、共有結合型の架橋高分子（CCP）より優れた機械特性を示すことが知られている。RCPの高い靭性の主なメカニズムは架橋点が加えられた力に対応してスライドすることで材料に加わる応力を緩和する滑車効果で説明される。一方、滑車効果だけでは説明できない強靭なRCPが報告されている。本研究では、RCPの強靭化メカニズムを明らかにするため、ロタキサン架橋に由来する変形・応力緩和過程を、力学的刺激に応答して着色を示す動的共有結合を導入して調査を行った。すなわち、力学的刺激によりピンク色の安定なラジカルに開裂するジフルオレニルスクシンノニトリル骨格をロタキサン架橋点に導入したメカノクロミックロタキサン架橋高分子（MRP）を開発した。得られたMRPの機械的特性およびメカノクロミック特性を、いくつかのRCPおよびCCPと比較し、その強靭性のメカニズムに迫った。現在、この研究成果についての論文の執筆を終え国際誌に投稿予定である。また昨年度に続き、動的共有結合の一つであるビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-イル)ジスルフィド(BiTEMPS)骨格を利用した環状高分子の合成も行った。昨年度までにBiTEMPS骨格の結合交換反応を駆動力とした高分子の構造再配列を利用し、BiTEMPSを有する環状高分子の合成を達成している。本研究では、バイオベースポリマーの機能化を目指し、本手法を利用した環状バイオベースポリマーの合成を行った。得られた動的な環状高分子は、その動的な特性を利用し、末端への機能団の導入や、異種の高分子とブレンドできることが明らかとなった。本成果についても論文執筆中であり、国際誌に投稿予定である。

The purpose of creating strong and functional polymer materials is to synthesize bridging polymers with reactive co-bonding. The mobility of the bridging point and the mechanical properties of the bridging polymer (CCP) are demonstrated. RCP's high toughness is mainly due to the bridging point, the increase in stress, the reduction in stress, and the effect of the material. A party, pulley, result, explanation, strong RCP report, etc. In this study, we investigated the interaction between the strength and toughness of RCP, the origin of the deformation, the stress relaxation process, the mechanical stimulation, and the coloring of RCP. The stimulation of mechanical and mechanical properties leads to the development of MRP (bridging polymer). The mechanical properties of MRP are obtained. The mechanical properties of MRP are obtained. Now, the research results of this paper will be completed and the international journal will be submitted. The synthesis of cyclic polymers by using the 2,2,6,6-tetralogy (BiTEMPS) framework was studied. In the past year, BiTEMPS has been used to synthesize cyclic polymers through structural rearrangement and structural rearrangement. In this study, the function of the ring is pointed out, and the method is used to synthesize the ring. The cyclic polymer obtained by the method has the characteristics of being able to utilize the function of the terminal ring and introduce the heterogeneous polymer. This achievement is in the process of writing papers, and the international journal is scheduled for submission.