ポリオキサゾリンを基本骨格とした機能性ゲルの反応設計

以聚恶唑啉为基本骨架的功能凝胶的反应设计

基本信息

批准号：
03205072
负责人：
中條善樹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ポリオキサゾリンの有する特性を利用して、新しい機能性材料としての複合ゲルの分子設計および反応設計を行うことを目的とした。本年度は特に、一般的にアミド基を繰り返しユニットとする有機高分子について、シリカゲルとのハイブリッド合成を検討した。アミド基を繰り返し単位とする有機高分子として、ポリオキサゾリンの他、ポリ(N,Nージメチルアクリルアミド)やポリ(Nービニルピロリドン)を用いた。これらの有機高分子とテトラエトキシシランをエタノ-ルに溶かし、酸触媒でゾル-ゲル反応を行い、その後乾燥させると均質透明なガラス状物質が生成した。このような無色透明均一なハイブリッドは、有機高分子とシリケ-トの仕込み組成、有機高分子の重合度のかなり広い範囲で得られることがわかった。一般の有機汎用ポリマ-では、非常に限られた組成でしかハイブリッド化できないことを考えると、ポリオキサゾリンをはじめとしたアミド基含有ポリマ-は特異的である。有機ー無機ポリマ-ハイブリッドの優れた均ー性は、両成分が分子レベルで混合されていることを強く示唆しており、これは先に述べたように、両成分間の強い水素結合に基づいていると考えられる。実際、得られたハイブリッドの赤外吸収スペクトルを測定すると、もとの有機高分子自身と比べて、そのアミドカルボニル基の伸縮振動が水素結合により低波数側にシフトしていることが確かめられた。得られた有機ー無機ポリマ-ハイブリッドをシリカゲルが熔融しない温度で焼成すると、有機高分子は完全に焼失し、その占めていた空間が細孔となった。このような手法により、広い表面積を有する多孔質シリ力が得られた。その細孔半径は約10オンブストロ-ム程度であり、いわゆる分子レベルの細孔径であることがわかった。

这项研究旨在利用多恶唑烷的特性，将复合凝胶作为新功能材料进行分子和反应设计。今年，我们专门研究了有机聚合物的杂化合成，这些聚合物通常将重复的酰胺基作为酰胺基作为二氧化硅凝胶。除了多恶唑啉，聚（N，N-二甲基丙烯酰胺）和聚（N-乙烯基吡咯烷酮）外，还使用了具有酰胺基作为重复单位的有机聚合物。将这些有机聚合物和四乙基硅烷溶解在乙醇中，然后与酸催化剂进行溶胶 - 凝胶反应，然后干燥以形成均匀的透明玻璃材料。已经发现，可以在有机聚合物和硅酸盐的相当广泛的制备组合物以及有机聚合物的聚合程度上获得这种无色，透明，均匀的杂种。考虑到一般的有机通用聚合物只能与非常有限的组成，含酰胺基群的聚合物（如多恶唑盐）杂交。有机无机聚合物杂交的出色均匀性强烈表明，这两个成分都在分子水平上混合，如前所述，这被认为是基于组件之间的强氢键。实际上，当测量所获得的杂种的红外吸收光谱时，证实酰胺羰基的拉伸振动与原始有机聚合物本身相比，由于氢键键而向低波数侧移动。当在未融化的二氧化硅凝胶的温度下有许有机无机聚合物杂交凝固时，有机聚合物被完全燃烧出来，并占据其占用的空间变成孔。这样的技术导致具有较宽表面积的多孔二氧化硅力。孔半径约为10个Ombustroms，被发现是所谓的分子水平孔径。