高分子溶液学研究室

About研究室について

溶液中の高分子の形と集まりを解く。

高分子溶液学研究室は、溶液中の高分子がとる形や、自己組織化でできる集合体、溶液の相分離を研究しています。
溶液中の高分子は多様な形をとることができ、その自由度に由来して低分子には見られない特有の性質を示すため、そのふるまいを物理化学の視点から調べています。
小角X線散乱や光散乱などの散乱法と分光法を使い、孤立した高分子鎖から集合体、ナノ複合体まで、構造と物性を定量的に明らかにすることを目指しています。

Research研究テーマ

溶液中の高分子は多様な分子形態をとり、その高い自由度から低分子には見られない特有の性質を示します。この研究室では、分子形態や、ミセルなどの複雑な構造体、溶液の相分離を、物理化学の視点から調べています。

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主鎖のつながり方で変わる多糖の形↗

プルランの誘導体をテトラヒドロフラン中で調べ、鎖の硬さを評価しました。分子内水素結合はほとんど無く、同様の置換基をもつアミロース誘導体のような剛直ならせん構造はつくらないことが分かりました。

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サイズのそろった多糖ミセル↗

デシルコハク酸無水物で修飾したプルランの、水溶液中のミセルを調べました。粒径のそろったユニットミセルが直線状につながった形をつくり、そのサイズ分布は従来の不飽和アルキル鎖をもつ誘導体より小さいことが分かりました。

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アラビノガラクタンの硬さと分岐↗

植物由来の多糖アラビノガラクタン3種の溶液中の形を、小角X線散乱と動的光散乱で調べました。直鎖状のものは柔軟な高分子としてふるまい、分岐型の2種はハイパーブランチ高分子のモデルでよく表せました。

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重合しながら集まる構造づくり↗

溶液中で高分子Aの末端からモノマーBを重合してブロック共重合体をつくるとき、重合が進むとBが溶けなくなる組み合わせを選ぶと、重合とともに自己組織化します。比較的高い濃度で進めると、秩序性の高い様々なミクロ相分離構造ができ、通常の調製法では得られない六方最密充填構造も得られました。

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