大内誠 工学研究科准教授、澤本光男 同教授らの研究グループは、高分子を構成する繰り返し単位（モノマー）の並び方（配列）を制御する手法を開発しました。
本研究成果は、2016年3月21日（英国時間）発行の英国科学誌「Nature Communications」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から大内准教授、澤本教授
「DNAやタンパク質のような配列の制御された高分子を合成できるか？」これは高分子分野の長年の課題でした。今回の研究では、特殊な化学結合を導入することで、代表的な合成高分子であるビニルポリマーのモノマー配列を制御できる手法を見出しました。現状では、数個のモノマー配列制御に限られて いますが、分子設計をさらに工夫することで反応サイクルや効率が向上し、より分子量の大きい配列制御高分子の合成が期待できます。配列が制御された高分子 は電子材料、導電材料、電池材料、医用材料など、機能性高分子が使われる材料に役立つことが期待されます。
本研究成果のポイント
- 高分子のモノマー配列を制御することは高分子分野の長年の課題だった。
- 設計通りの配列でモノマーが並ぶ高分子合成手法を開発し、ビニルポリマーの配列制御に成功
- 機能性基の配列を制御することで、性能向上や新しい機能性材料の開発に期待
概要
近年、高分子は、さまざまな機能を備えた「機能性材料」として、電子材料や医療材料などで活用されるようになりました。導入される機能性基によって高分子の機能は発揮されますが、一般的な方法で合成される高分子では機能性基が無秩序に並んでいるために、これら機能性基の機能を有効に活用できていませんでした。機能性基の並び方を制御できれば、複数機能性基の協調による機能を設計できる可能性があり、材料としての機能向上や新しい機能の創出が期待できます。このため、繰り返し単位の並び方を分子レベルで精密に制御する手法が求められていました。
本研究グループは、高分子の長さ制御に有効な「リビングラジカル重合」法と、環状化合物が非環状化合物に変化する環化反応を用い、繰り返し単位の配列制御が可能な合成手法を開発しました。
鋳型によって配列を制御する手法： 鋳型上にモノマーを並べる手法（左）と環化反応を繰り返す本手法（右）
詳しい研究内容について
書誌情報
[DOI] http://dx.doi.org/10.1038/ncomms11064
[KURENAIアクセスURL] http://hdl.handle.net/2433/210191
Yusuke Hibi, Makoto Ouchi & Mitsuo Sawamoto
"A strategy for sequence control in vinyl polymers via iterative controlled radical cyclization"
Nature Communications 7, Article number: 11064 Published 21 March 2016
- 科学新聞（4月15日 6面）に掲載されました。
