[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

高分子を”見る” その1

[スポンサーリンク]

M. Schappacher, A. Deffieux, Science 2008, 319, 1512. doi:10.1126/science.1153848

一般的な高分子の「形」は直線状ですが、合成技術の発達により環状や分岐状といった特殊な構造の高分子が近年次々に合成されています。顕微鏡でその形を直接観察できれば、何より強力な合成の証明になるにも関わらず、高分子主鎖がそれほど太くないために、顕微鏡での直接観察は簡単ではありませんでした。

そんな中、高分子の特殊な「形」を観察した論文が発表されたのでご紹介します(冒頭画像は冒頭論文より)。


Deffieuxらは、AFMによる環状高分子の観察を最近の一連の論文[1-4]で報告しています。

一般的に高分子主鎖はAFMでは観察できるほど太くはありません。しかし、今回は鎖状高分子を環化させた後、その側鎖に別の鎖状高分子を高密度にグラフトさせることにより、AFMで観察できるほどの太さを持った環状高分子ブラシを合成しています。例えるなら、ひもを環にした後、そのひもからたくさんの毛を生やしたような感じです

polymAFM2.jpg

画像は冒頭論文より引用

このように合成された太い環状高分子を、黒鉛上にスピンコートし、AFM観察を行ったところ、下のような写真が得られたそうです。書くだけだと簡単そうですが、基板や塗布条件などといった観察条件の最適化になんと10 年近くかかったそうです…!

 

ここで写真をよく見てみると、環状高分子以外にも8の字型やおたまじゃくし型の高分子がいることが分かります。

実は、直鎖状高分子を環化させる際の環化効率を上げるために、直鎖状高分子の末端に複数の反応部位が導入してあります。そのため、多分子間反応も起こってしまい、環状以外の形を持った高分子が生成してしまいます。選択的な環状高分子の合成とはいえませんが、結果として様々な面白い形が得られています。

 

さらに、異なった化学構造を有する線状高分子をグラフトさせた環状高分子ブラシも作成しています。この環状高分子は特定の溶媒中において、グラフトさせた線状高分子の溶解性が異なるため、チューブ状に自己組織化しました。この環状高分子チューブもAFMで観察されています。このチューブは、環状高分子をから構造体を構築するという、環状高分子研究の新展開といえ、新しい応用が期待されます。

 

polymAFM3.jpg

画像は冒頭論文より引用

今回は環状高分子を取り上げましたが、日ごろ何気なく使っているプラスチックだって線状高分子から構成されているわけで、分子レベルでプラスチックを見るとこういった高分子が絡み合った世界が広がっている…! ということを想像してみると面白いかもしれません。次回はより複雑な形を有する高分子を”見る”と、どのように見えるのか取り上げたいと思います。

 

関連文献

  1. M. Schappacher, A. Deffieux, Science 2008, 319, 1512. doi:10.1126/science.1153848
  2. M. Schappacher, A. Deffieux, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14684. doi:10.1021/ja804780s
  3. Deffeux, A.; Schappacher, M.; Hirao, A.; Watanabe, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5670-5672. doi: 10.1021/ja800881k
  4. Schappacher, M.; Def?eux, A. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5930. doi:10.1002/anie.200900704
Avatar photo

suiga

投稿者の記事一覧

高分子合成と高分子合成の話題を中心にご紹介します。基礎研究・応用研究・商品開発それぞれの面白さをお伝えしていきたいです。

関連記事

  1. 2021年ノーベル化学賞は「不斉有機触媒の開発」に!
  2. 共有結合性有機構造体(COF)の新規合成・薄膜化手法を開発
  3. 個性あるTOC
  4. そうだ、アルミニウムを丸裸にしてみようじゃないか
  5. イグノーベル化学賞2018「汚れ洗浄剤としてヒトの唾液はどれほど…
  6. X線分析の基礎知識【X線の性質編】
  7. 乾燥剤の脱水能は?
  8. TED.comで世界最高の英語プレゼンを学ぶ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ケムステVシンポ「最先端有機化学」開催報告(前編)
  2. 2007年度イグノーベル賞決定
  3. 反応開発における顕著な功績を表彰する「鈴木章賞」が創設 ―北海道大学化学反応創成研究拠点(ICReDD)―
  4. 新世代鎮痛剤の販売継続を 米政府諮問委が勧告
  5. 光触媒ラジカルカスケードが実現する網羅的天然物合成
  6. ピーターソンオレフィン化 Peterson Olefination
  7. 【10月開催】マイクロ波化学ウェブセミナー
  8. ポンコツ博士の海外奮闘録XX ~博士,日本を堪能する② プレゼン編~
  9. 多価不飽和脂肪酸による光合成の不活性化メカニズムの解明:脂肪酸を活用した光合成活性の制御技術開発の可能性
  10. 化学の資格もってますか?

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2009年8月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

注目情報

最新記事

アクリルアミド類のanti-Michael型付加反応の開発ーPd触媒による反応中間体の安定性が鍵―

第622回のスポットライトリサーチは、東京理科大学大学院理学研究科(松田研究室)修士2年の茂呂 諒太…

エントロピーを表す記号はなぜSなのか

Tshozoです。エントロピーの後日談が8年経っても一向に進んでないのは私が熱力学に向いてないことの…

AI解析プラットフォーム Multi-Sigmaとは?

Multi-Sigmaは少ないデータからAIによる予測、要因分析、最適化まで解析可能なプラットフォー…

【11/20~22】第41回メディシナルケミストリーシンポジウム@京都

概要メディシナルケミストリーシンポジウムは、日本の創薬力の向上或いは関連研究分野…

有機電解合成のはなし ~アンモニア常温常圧合成のキー技術~

(出典:燃料アンモニアサプライチェーンの構築 | NEDO グリーンイノベーション基金)Ts…

光触媒でエステルを多電子還元する

第621回のスポットライトリサーチは、分子科学研究所 生命・錯体分子科学研究領域(魚住グループ)にて…

ケムステSlackが開設5周年を迎えました!

日本初の化学専用オープンコミュニティとして発足した「ケムステSlack」が、めで…

人事・DX推進のご担当者の方へ〜研究開発でDXを進めるには

開催日:2024/07/24 申込みはこちら■開催概要新たな技術が生まれ続けるVUCAな…

酵素を照らす新たな光!アミノ酸の酸化的クロスカップリング

酵素と可視光レドックス触媒を協働させる、アミノ酸の酸化的クロスカップリング反応が開発された。多様な非…

二元貴金属酸化物触媒によるC–H活性化: 分子状酸素を酸化剤とするアレーンとカルボン酸の酸化的カップリング

第620回のスポットライトリサーチは、横浜国立大学大学院工学研究院(本倉研究室)の長谷川 慎吾 助教…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP