鎖状分子の固化に伴う温度履歴とコンホメ-ション多形との相関の研究


研究課題名 鎖状分子の固化に伴う温度履歴とコンホメ-ション多形との相関の研究
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 1996
研究期間 1996-1996
研究課題番号 08640650
研究代表者 福原 幸一  (フクハラ コウイチ) 広島大学・理学部・助手
研究代表者番号 90208976
研究機関 広島大学 研究機関番号:15401
研究種目 基盤研究(C) 研究種目コード:320
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[2] 物理化学 研究分野コード:341
キーワード ブロックオリゴマ- / コンホメ-ション多形 / 温度履歴
研究概要 フレキシブルな鎖状ブロック化合物は,ブロック鎖長や固化過程における温度履歴などにより,固体状態において多様なコンホメ-ションをとることが多い.本研究ではアルキル-オキシエチレン-アルキル系トリブロックオリゴマ-(C_nE_mC_n)同族体について,種々の結晶化条件によって得られる分子形態を赤外・ラマン分光法を用いて解析し,分子コンホメ-ションの鎖長依存性および温度履歴との関係を調べた.また,示差走査熱量分析(DSC)により固相転移のエンタルピ-差とコンホメ-ション転移との相関を調べた.
固体状態の赤外・ラマンスペクトルは融点〜液体窒素温度で測定した.アルキル鎖長が長くオキシエチレン鎖が短い同族体では分子全体が完全に伸びた伸延コンホメ-ションが優勢であることがわかった.外力を加えない非ホスト・ゲスト系においてオキシエチレンユニット数m=6におよぶ平面ジグザグ変態が見出されたのは今回が始めてである.それに対し,短いアルキル鎖長および長いオキチエチレン鎖長の同族体では基本的にはアルキル部分は平面ジグザグ,オキシエチレン部分はヘリックスのトリブロックコンホメ-ションであるが,鎖長や温度履歴の違いにより多様なコンホメ-ション状態をとることが明らかになった.DSCによると,伸延コンホメ-ションをとる同族体では温度履歴によらず1個の吸熱ピ-クを示して融解するが,トリブロックコンホメ-ションをとる同族体では複数の吸熱ピ-クを示し,複雑な相挙動を示す.エンタルピ-測定により,高温側の吸熱ピ-クは中央ヘリカルオキシエチレンブロックの融解に対応することがわかった.いっぽう低温側の吸熱は鎖長・温度履歴依存性が大きい.アルキル鎖の炭素数n=6の同族体では低温側の吸熱量はアルキル鎖の結晶相と無定形相間の転移に対応することがわかった.これは振動スペクトルの解析結果と一致した.
発表文献 福原 幸一: "Extended oxyethylene chain in triblock compounds α-octyl-ω-octyloxyoligo (oxyethylene) s studied by Raman spectroscopy" Journal of Molecular Structure. 379. 197-204 (1996)
福原 幸一: "Raman spectroscopic study of the molecular conformation of a homologous series of triblock oligomers α-alkyl-ω-alkoxyoligo (oxyethylene) s in the soild state" Journal of Molecular Structure. (発表予定).


 

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