ポリフマレートの構造と分子運動についての研究

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本研究課題ではpoly(diisopropyl fumarate)(PDiPF),poly(dicyclohexyl fumarate)(PDCHF),poly(methyl tert-buthyl fumarate)(PMETBF)およびpoly(isopropyl tert-buthyl fumarate)(PIPTBF)の構造と分子運動についての知見を得るため、温度可変固体高分解能NMR分光計(270MHz)を用いてCP/MAS測定および^<13>C,^1Hスピン-格子緩和時間測定を行った。PDiPFについては-30℃から115℃まで温度を変化させてCP/MAS測定を行ったところ、115℃で主鎖炭素,カルボニル炭素そして側鎖CH炭素のピーク強度が著しく減少した。これは主鎖炭素,カルボニル炭素そして側鎖CH炭素の運動性がこの温度で約63kHzの運動をしていることを意味し、これ以下の温度では63kHz以下の運動をしていることがわかった。また、メチル炭素についてはこの温度範囲においてほとんど強度変化を示していないことから、C_<3V>軸まわりの速い回転運動をしていると考えられる。綬和時間測定から、主鎖炭素,カルボニル炭素そして側鎖CH炭素はBPP理論におけるslow motion regionにあり、メチル炭素はextreme narrowing regionにあることがわかった。さらに、110℃でのmmとmrのトリアッドについてそれぞれT_1^Cを求めると、それぞれ13.8秒,9.8秒となり、mrトリアッドの運動性はmmトリアッドに比ベ高いことがわかった。さらに、プロトンのT_1を広い温度範囲で測定することにより、PDiPFの主鎖の運動性は120℃で約43kHzであることが明らかとなった。同様の測定・解析を他のポリフマレ一トにも行い、よりかさ高い側鎖を持つポリフマレートの主鎖の運動性はより束縛される等、多くの知見を得ることができた。