デザイン性錯体ナノ空間を利用した精密シークエンス制御高分子の創製

使用设计的复杂纳米空间创建精确的序列控制聚合物

基本信息

批准号：
16J11427
负责人：
望月秀人
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に[Ni(Hbtc)(bpy)]n (1; btc=1,3,5-benzenetricarboxylate, bpy=4,4'-bipyridine)をホストとし、その細孔内でビニルモノマーの架橋ラジカル重合を行うことで、単分子程度の膜厚をもったビニル高分子超薄膜体が作製できることを報告した。本年度はまず、本手法のスケール性を検証した。6.23 gの1を用いてスチレンの架橋重合(スチレン:架橋剤=99:1)を行ったところ、1.08 gのポリスチレン薄膜体(PSt-1)を得ることに成功し、グラムスケールでの合成が可能であることを立証した。この生成物の原子間力顕微鏡測定から、PSt-1が単分子程度の膜厚を有した超薄膜体であることが確認された。またPSt-1はトルエンやクロロホルムといった有機溶媒中で高い分散性を示した。トルエン中での静的光散乱測定からPSt-1の重量平均分子量(Mw)は298,000 g/mol、慣性半径は59.3 nmであった。これを同程度の分子量を持つ直鎖ポリスチレン(Mw=233,000 g/mol)の慣性半径(35.1 nm)と比較すると、約1.7倍大きい慣性半径を有することから、PSt-1はより大きな拡がりを持つ構造体であることが判明した。加えて、PSt-1は架橋構造を有するにも関わらず、ガラス転移点が直鎖状ポリスチレンのもの(105℃)よりも顕著に低下(95℃)した。つまりPSt-1中ではポリスチレン鎖の絡み合いが解消され、運動性が高く保たれていることが示唆された。さらに動的粘弾性測定において、PSt-1の貯蔵弾性率はガラス転移点以上の温度で減少を続け、150℃において直鎖状、三次元架橋ポリスチレンと比べて2桁低い貯蔵弾性率となり、固体様ではなく高い流動性を示すという興味深い熱的性質を発現した。

在上一年，[ni（hbtc）（bpy）] n（1; btc = 1,3,5-苯甲酰羧酸盐，bpy = 4,4'-二吡啶）是宿主，孔中乙烯基单体的孔据报道，可以产生具有单个分子膜厚度的乙烯基替代薄膜。今年，我们首先验证了该方法的规模。使用6.23 g 1，从1.08 g的聚体薄膜（PST-1）成功获得了苯乙烯交联聚合（苯乙烯：交联剂= 99：1），并以克尺度合成。该产品的原子力显微镜测量已证实，PST-1是具有单膜厚度的超薄膜。 PST-1还显示出在甲苯和氯仿等有机溶剂中的高分布。 PST-1的PST-1重量平均分子量（MW）为298,000 g/mol，惯性半径为59.3 nm，来自甲苯的静态光散射测量。与具有相同分子量的直接链聚苯乙烯（MW = 233,000 g/mol）的惯性半径（35.1 nm）相比，PST-1的惯性半径较大，它的惯性半径大约为1.7倍成为一个结构。此外，尽管结构有交联结构，但PST-1的PST-1具有直接链形聚苯乙烯（105°C）的显着降低（95°C）。换句话说，建议在PST-1中消除了聚苯乙烯链的交织，并且电动机很高。此外，在动态双动测量中，PST-1的存储速率在高于玻璃过渡点的温度下继续降低，存储为2位数字，这是两位数，并在150°C下降低。表现出高流动性的有趣的热特性。