交互共重合の極限制御と交互配列を活かした機能創出

共重合体は高分子材料の開発に広く使われており，その共重合体の特性はモノマー種の組み合わせや組成比のみならず，配列によって制御される。例えば二元共重合体の中でも，交互共重合体は分子間・分子内で組成分布がなく，ホモシークエンスがないことが特徴であり，ランダム・ブロック共重合体とは異なる機能特性が期待できる。しかし，交互共重合体は古くから知られているにも関わらず，その配列の詳細な解析や，集合構造の研究，さらに材料への展開はそれほどなされてこなかった。そこで，本研究では置換基設計が可能なスチレンとマレイミドの交互共重合に着目し，精密ラジカル重合と分子設計により，配列解析，配列精密制御，配列機能の創出，集合構造解析を目指してきた。本研究員はこれまで，電子求引性を高めたマレイミドや開始剤が交互共重合体の配列解析や配列精密制御を可能にし，長鎖アルキルとフェノールを側鎖にもつ交互共重合体が芳香族溶媒中で感温性物理ゲルを形成することを見出した。昨年度は，高い交互配列の精度を維持しながら様々な置換基導入が可能な交互共重合体の合成を目指して，電子求引性でありながら１級アミンを作用させると定量的にアミドに変換できるNHS活性エステルに着目し，NHS活性エステルをN-フェニルマレイミドのベンゼン環のパラ位に組み込んだマレイミド（NHS-PhMI）を新たに設計した。NHS-PhMIをフェノール誘導体であるtーブトキシスチレンと共重合し，その後１級アミンと酸を作用させることにより，種々のアミド基とフェノールを側鎖にもつ，交互配列の精度が高い共重合体の合成を達成した。これらの結果は，今後の交互共重合体の集合構造解析・配列由来の機能に関する研究に対して重要な研究成果であり，これらの成果をまとめた論文は高分子系トップジャーナルであるPolymer Journal（Nature）に受理された。

共重合体は高分子材料の開発に広く使われており，その共重合体の特性はモノマー種の組み合わせや組成比のみならず，配列によって制御される。例えば二元共重合体の中でも，交互共重合体は分子間・分子内で組成分布がなく，ホモシークエンスがないことが特徴であり，ランダム・ブロック共重合体とは異なる機能特性が期待できる。しかし，交互共重合体は古くから知られているにも関わらず，その配列の詳細な解析や，集合構造の研究，さらに材料への展開はそれほどなされてこなかった。そこで，本研究では置換基設計が可能なスチレンとマレイミドの交互共重合に着目し，精密ラジカル重合と分子設計により，配列解析，配列精密制御，配列機能の創出，集合構造解析を目指してきた。本研究員はこれまで，電子求引性を高めたマレイミドや開始剤が交互共重合体の配列解析や配列精密制御を可能にし，長鎖アルキルとフェノールを側鎖にもつ交互共重合体が芳香族溶媒中で感温性物理ゲルを形成することを見出した。昨年度は，高い交互配列の精度を維持しながら様々な置換基導入が可能な交互共重合体の合成を目指して，電子求引性でありながら１級アミンを作用させると定量的にアミドに変換できるNHS活性エステルに着目し，NHS活性エステルをN-フェニルマレイミドのベンゼン環のパラ位に組み込んだマレイミド（NHS-PhMI）を新たに設計した。NHS-PhMIをフェノール誘導体であるtーブトキシスチレンと共重合し，その後１級アミンと酸を作用させることにより，種々のアミド基とフェノールを側鎖にもつ，交互配列の精度が高い共重合体の合成を達成した。これらの結果は，今後の交互共重合体の集合構造解析・配列由来の機能に関する研究に対して重要な研究成果であり，これらの成果をまとめた論文は高分子系トップジャーナルであるPolymer Journal（Nature）に受理された。