Research Abstract


本論文では、ポリエチレングリコール(PEG)を多孔性配位高分子(porous coordination polymer;PCP)のナノチャネルに導入することで、ポリマー鎖会合体の熱転移の観測が示差走査熱量測定により可能になることを示す。

Unveiling thermal transitions of polymers in subnanometre pores

2010年10月5日 Nature Communications 1 : 83 doi: 10.1038/ncomms1091

拘束されたポリマーの熱転移挙動の理解は、分子スケールのデバイスや先進的なナノテクノロジーにおけるポリマーの応用に重要である。しかし、サブナノメー トルの空間に閉じ込められた極めて細いポリマー会合体の熱転移はよくわかっていない。本論文では、ポリエチレングリコール(PEG)を多孔性配位高分子 (porous coordination polymer;PCP)のナノチャネルに導入することで、このポリマー鎖会合体の熱転移の観測が示差走査熱量測定により可能になることを示す。PCPの 細孔サイズと表面状態を調製して、拘束されたポリマーの転移挙動を調べることができる。PCP内のPEGの転移温度は、細孔サイズや細孔とポリマーとの相 互作用を変えることによって自在に制御された。PEGの分子量が大きくなると、拘束されたPEGの転移温度が低くなることも特筆すべきである。

植村卓史1,2 , 楊井伸浩1, 渡邉哲3 , 田中秀樹3 , 沼口遼平3 , 宮原稔3 , 太田雄介4 , 長岡 正隆4 & 北川進1,5

  1. 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻
  2. 科学技術振興機構
  3. 京都大学大学院工学研究科化学工学専攻
  4. 名古屋大学大学院情報科学研究科
  5. 京都大学物質-細胞統合システム拠点(iCeMS)
The thermal transitions of confined polymers are important for the application of polymers in molecular scale devices and advanced nanotechnology. However, thermal transitions of ultrathin polymer assemblies confined in subnanometre spaces are poorly understood. In this study, we show that incorporation of polyethylene glycol (PEG) into nanochannels of porous coordination polymers (PCPs) enabled observation of thermal transitions of the chain assemblies by differential scanning calorimetry. The pore size and surface functionality of PCPs can be tailored to study the transition behaviour of confined polymers. The transition temperature of PEG in PCPs was determined by manipulating the pore size and the pore – polymer interactions. It is also striking that the transition temperature of the confined PEG decreased as the molecular weight of PEG increased.