極小の「分子フラスコ」で高分子を合成~機能性高分子の精密合成に期待~

ad

2025-06-25 東京大学

東京大学の研究グループは、単一のボトルブラシ高分子をナノサイズの「分子フラスコ」として利用し、その内部で高分子を合成する新手法を開発しました。この構造では主鎖周辺にモノマーを配置し、側鎖の立体反発を活かして反応を内部に閉じ込めます。従来制御が難しかった共役系高分子(例:ポリチオフェン)の精密合成にも成功し、汎用性の高い技術であることを示しました。この技術は、柔軟性と高性能を併せ持つ機能性材料の開発に貢献すると期待されます。

極小の「分子フラスコ」で高分子を合成~機能性高分子の精密合成に期待~
単一の高分子からなる「分子フラスコ」の中で高分子ができる

<関連情報>

ボトルブラシポリマーの排除体積効果に基づく単一分子リアクター Single-Molecule Reactor Based on the Excluded Volume Effect of Bottlebrush Polymers

Xiangyuan Guo.Dian Zhang,Naoko Yoshie,Shintaro Nakagawa
Journal of the American Chemical Society  Published: June 24, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/jacs.5c06532

Abstract

Precise spatiotemporal control of chemical reactions, as in living organisms, is a longstanding challenge in chemistry. Herein, we develop a bottlebrush polymer reactor (BBPR), which is a simple yet versatile single-molecule reactor consisting of a bottlebrush polymer that can spatially confine various polymerization reactions. The dense side chains of bottlebrush polymers generate a strong excluded volume effect (EVE) that effectively prevents reactions between the backbone chains of individual BBPRs. However, BBPRs allow the intrusion of small molecules and linear polymer chains. BBPRs can confine two distinct polymerization reactions, namely, ring-opening metathesis polymerization and Suzuki–Miyaura polymerization, without significant inter-reactor coupling reactions. The BBPR concept offers flexibly adjustable confinement spaces, selective permeability, and facile product release, providing a new paradigm for precision control of chemical reactions.

0504高分子製品
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました