ドメイン構造を有する単分子ポリマーナノ粒子の構築法開発

具有域结构的单分子聚合物纳米颗粒构建方法的开发

• 批准号: 18J20302
• 负责人: 田中 涼斗
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20302/
• 关键词: ブロック共重合体; ヤヌス型ナノ粒子; 分子内架橋; ミクロ相分離; 側鎖変換; 活性エステル; ラジカル重合

架橋用官能基を持つ直鎖状ブロック共重合体を分子内架橋し、一粒子内に二種類の性質を持つヤヌス型粒子の合成を試みた。従来はドメインを確実に構築するため、重合と架橋反応を交互に繰り返す手法を採用しており、煩雑であった。そこで本年度は、架橋用官能基を持つ直鎖状ブロック共重合体を一挙に分子内架橋することにより、ヤヌス型ナノ粒子の合成経路を短縮することを中心に取り組んだ。側鎖に二重結合を有するポリスチレン-ポリカプロラクトンのブロック共重合体に対して大希釈条件下、グラブス触媒第二世代を用いたオレフィンメタセシス反応を行うことで両ブロックを一挙に分子内架橋した。得られた架橋ポリマーを詳細に解析したところ、架橋したブロック共重合体一分子の中で、ポリスチレンドメインとポリカプロラクトンドメインがそれぞれ分離して存在していることを示唆する結果を得た。この結果より、ナノ粒子内にドメイン構造を構築する上で重合と架橋反応を繰り返して行う必要はなく、一回の架橋反応でドメイン構造を構築できることが分かった。また、シンクロトロン放射光を用いてミクロ相分離構造を観察した。その結果、ミクロ相分離構造の形成を示す散乱パターンは観測されなかった。分子内架橋ブロック共重合体だけでなく、直鎖状ブロック共重合体からも散乱ピークが見られなかったことから、分子内架橋によって相分離構造が破壊されたのではなく、ブロック共重合体そのもののパラメータ(分子量やポリマー種の組み合わせ)が不適切であったと考えられる。したがって、ポリマー種や分子量を最適化することで、より微細なミクロ相分離構造を構築するためのヤヌス型ブロック共重合体ナノ粒子を容易に得られると期待できる。

Bridging functional groups are used to support the synthesis of molecular complexes, intramolecular bridging, and the properties of two species within one particle. To ensure that the construction of the bridge, the use of the bridge, the return method This year, the bridging functional group is selected from the group consisting of an intramolecular bridging group and a shortened synthesis circuit of a type of particle. The second generation of the catalyst is used in the molecular bridging process under the condition of high molecular weight The results of the analysis were as follows: (1) The molecular structure of the complex was analyzed in detail, and (2) The molecular structure of the complex was analyzed in detail. As a result, the particle structure is constructed in such a way that it is necessary to overlap and bridge the structure in such a way that it is constructed in such a way that it is possible to divide the structure into two parts. The structure of phase separation can be observed by using radiation. The results show that the formation of phase separation structure is scattered and scattered. Intermolecular bridging complex is divided into two groups: straight chain bridging complex and straight chain bridging complex. The molecular weight of the particles is optimized.

项目成果

高分子化学研究室

高分子化学实验室

分子内架橋を基盤とした両親媒性ブロック共重合体の水中自己組織化制御法

基于分子内交联的两亲性嵌段共聚物水下自组装控制方法

• 发表时间: 2018
• 作者: Naomi Kitayama;Chisa Nakashima;Atsushi Otsuka;Yoshihiro Ishida;Kenji Kabashima;田中 涼斗
• 通讯作者: 田中 涼斗