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機能化されたシロキサンオリゴマーの末端群直接ブロック共聚体または液晶自己組み立て行動

R Helen Zha ¹, Bas F M de Waal ¹, Martin Lutz ²

⁰Institute for Complex Molecular Systems and Laboratory of Macromolecular and Organic Chemistry, Eindhoven University of Technology , 5600 MB Eindhoven, The Netherlands.

Journal of the American Chemical Society +

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2016年4月8日

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まとめ

ユリドピリミディノン (UPy) 末端グループを持つモノディスペルゼオリゴーマーが,ブロックコポリマーを模倣してナノ構造に自己組み立てられる. 分子単分散性は,小分子におけるこの秩序ある相分離に不可欠である.

科学分野

ポリマー科学
材料科学
超分子化学

背景

特定のエンドグループ機能を持つオリゴーマーには,複雑な自己組み立て行動が表れます.
ブロックコポリマーは,相分離によって秩序付けられたナノ構造を形成することが知られている.
尿ドピリミディノーン (UPy) モチーフは,分子組立を誘導する強力な水素結合単位である.

研究の目的

ユリドピリミディノーン (UPy) モチーフで末端機能化されたモノディスパースオリゴディメチルシロキサンの自己組み立てを調査する.
これらの小さなオリゴマーの自己組み立て行動を,高分子量ブロックコポリマーと比較する.
ナノ構造の形成におけるエンドグループ構造と分子単分散の影響を調査する.

主な方法

単分散オリゴジメチルシロキサンとUPy末端群の合成
小角X線散射 (SAXS) のような技術を用いた自己組み立てナノ構造の特徴化.
分子重量と組成を体系的に変化させ,相の振る舞いを研究する.

主要な成果

UPy機能化されたオリゴーマーが,体積分不対称性に依存する形質 (ラメラー,六角,体中心の立方体) を有する,オーダーされたナノ構造 (<5 nm領域間隔) に自己組み立てます.
分子単分散度 (分散度>1.13) は,これらの小分子の有序な相分離を達成するために不可欠です.
修正されたUPy誘導体は,平面末端群集により,多分散性を許容する液晶状のラメラー構造をもたらします.

結論

末端群の相互作用は,低分子量のオリゴマーの自己組み立てを指示する上で重要な役割を果たします.
UPy機能化されたオリゴマーのブロックコポリマーのような自己組み立ては,単に指向的末端群集ではなく,相分離効果によって引き起こされる.
末端機能化されたオリゴマーの設計は,調節可能な性質を持つオーダーされたナノ構造を作成するための経路を提供します.

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