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ポリプセオドロタキサンの製造と特徴付けは,ポリプロピレン酸化物) -ポリエチレン酸化物) -ポリプロピレン酸化物)

Jun Li¹, Xiping Ni, Zhihan Zhou

¹Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), 3 Research Link, Singapore 117602, Republic of Singapore. jun-li@imre.a-star.edu.sg

Journal of the American Chemical Society

|February 13, 2003

まとめ

新しいポリプセウドロタキサンは,PPO-PEO-PPO共ポリマーにおけるアルファ-サイクロデキストリン (アルファ-CD) とポリエチレン酸化物 (PEO) ブロックを複合することによって合成されました. これは選択的インクルージョンと熱安定性の向上を示し,ブロック構造の複雑化のための設計の可能性を開きます.

科学分野:

超分子化学超分子化学
ポリマーサイエンスの科学
マテリアルサイエンス材料科学

背景:

サイクロデクストリン (CD) は,ポリマーとインクルージョン複合体 (IC) を形成することが知られている.
ポリ (プロピレン酸化物) -ポリ (エチレン酸化物) -ポリ (プロピレン酸化物) (PPO-PEO-PPO) トリブロック共ポリマーは,異なるブロックを持つユニークな構造を示します.
以前の仮定では,大量のポリプロピレン酸化物 (PPO) ブロックがアルファ-サイクロデキストリン (alpha-CD) 複合化を阻害する可能性があると示唆されていました.

研究の目的:

PPO-PEO-PPOトライブロックコポリマーとアルファ-CDを用いて新しいポリプセウドロタキサンを合成する.
アルファ-CD.によるポリエチレン酸化物 (PEO) ブロックの選択的含有を調査する.
構造,ステキオメトリー,および結果となるインクルージョン複合体の性質を特徴付ける.

主な方法:

選択的複合化によるポリプセウドロタキサンの合成.
包摂領域の構造分析のためのX線微分法 (XRD).
固体交叉極化マジック・アングル・スピニング炭素-13 核磁気共振 (CP/MAS (13) C NMR) の構成研究.
(1) H核磁気共鳴法 ((1) H NMR) で構成とステキオメトリーを決定する.
差分スキャニング熱計 (DSC) は,熱変遷を研究するために用いられる.
熱安定性の評価のための熱重力測定分析 (TGA).

主要な成果:

ポリプセウドロタキサンの高収量は,PEOブロックの選択的なアルファ-CD含有により,PPOブロックの隣接にもかかわらず達成されました.
PEOホモポリマー複合体と同様のインクルージョン複合体のチャネル型構造は,X線 difraktionによって確認されました.
ステキオメトリー研究では,アルファ-CDに対するエチレン酸化物単位の 2:1 の比率が一貫して明らかになり,覆われていない PPO ブロックを示しています.
DSCは,無形なPPOブロックの明確なガラス変遷を示し,TGAは,ポリプセウドロタキサンの熱安定性を向上させました.

結論:

アルファ-サイクロデキストリンは,PPO-PEO-PPOトライブロック共ポリマーのPEOブロックと選択的にインクルージョン複合体を形成します.
その結果生じるポリプセウドロタキサンは,ユニークな構造,熱,運動特性を有する.
これらの発見は,高度なサイクロデクストリンベースのインクルージョン複合体と,制御されたブロック構造を持つ材料の設計に新しい道を開きます.

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