国立大学法人東海国立大学機構 黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM※）の伊丹 健一郎 教授、八木 亜樹子 特任准教授、藤木 秀成 博士後期課程学生らは、新材料の创製に寄与しうるポリマー主锁注4）が修饰基で置换されていない「主锁がむき出し」の芳香族ポリマーの合成に成功しました。
ポリチオフェンやポリパラフェニレンなどの芳香族ポリマーは、様々な有机电子材料として活用されている机能性高分子です。それらは有机溶媒に対する溶解性が极めて低いため、一般的に长锁アルキル基やアルコキシ基などの修饰基が多数导入された状态で合成されます。修饰基は分子の机能発现に重要な役割を担う一方で、望まない物性変化をもたらすこともあり、修饰基をもたない芳香族ポリマーを合成する一般的手法の开発が求められていました。また、そのような芳香族ポリマーの有する性质や応用にも兴味がもたれていました。
本研究では、デンドリマーという树状分子を担体として用い、デンドリマー中心部を起点に触媒移动型连锁重合注5）を行うことで、様々な难溶性芳香族ポリマーを合成しました。本手法では、巨大なデンドリマーが芳香族ポリマーの近接と凝集を阻害することで、溶液中での合成や性质评価が可能になったと考えられます。また、デンドリマーからポリマー鎖を切断し無機材料や生体材料へとポリマー鎖を繋ぎ換えることで、新たなハイブリッド物质を創製することにも成功しました。これにより、芳香族ポリマーの化学を进展させ、新材料の创製につながると期待されます。
本研究成果は、2022年9月16日午後6時（日本時間）付イギリス科学誌「Nature Communications」のオンライン速報版に掲載されました。
?主锁がむき出しとなった芳香族ポリマー注1）を溶液中で合成する方法论を开発。
?独自で设计したデンドリマー注2）を担体注3）に用い、様々な难溶性芳香族ポリマーを合成。
?溶液中での性质解明を行い、无机材料や生体材料とのハイブリッドを创製した。
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注1）芳香族ポリマー：
ベンゼン环などの芳香环が连続して繋がった构造の高分子の総称。ベンゼン环が一直线に繋がったものは「ポリパラフェニレン」、チオフェン环からなるものは「ポリチオフェン」と呼ばれる芳香族ポリマーである。
注2）デンドリマー：
规则的な分岐をもつ树上构造分子の総称。
注3）担体：
他の物质を固定する土台となる物质のこと。
注4）ポリマー主锁：
ポリマーにおける最も长い一本锁のことを指す。一方で、主锁から分岐した部位は侧锁と呼ばれる。
注5）触媒移动型连锁重合：
芳香族ポリマーの合成に用いられる反応の一种。パラジウムなどの迁移金属触媒を用いて芳香环同士を繋げるカップリング反応が连続的に起こる。
雑誌名：英国科学誌「Nature Communications」
論文タイトル：“Synthesis, properties, and material hybridization of bare aromatic polymers enabled by dendrimer support”
着者：藤木 秀成、天池 一真、八木 亜樹子＊、伊丹健一郎＊（＊は责任着者、下线は本学関係者）
DOI: 10.1038/s41467-022-33100-7
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※【奥笔滨-滨罢产惭について】（）
黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所（滨罢产惭）は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム（奥笔滨）の1つとして採択されました。黑料网の强みであった合成化学、动植物科学、理论科学を融合させ、新たな学问领域であるストライガ、植物ケミカルバイオロジー研究、化学时间生物学（ケミカルクロノバイオロジー）研究、化学駆动型ライブイメージング研究などのフラッグシップ研究を进めています。滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子（化合物）を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究を行う「ミックス?ラボ、ミックス?オフィス」で化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発を行い、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。
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