機能性ゲスト分子の高次配列化を目指した立体規則 性ポリスチレンのゲル化機構と共結晶条件の解明
著者 望月 絢
発行年 2013‑12
出版者 静岡大学
URL http://doi.org/10.14945/00007976
(課程博士・様式9)
審 査 要 旨
「機能性ゲスト分子の高次配列化を目指した立体規則性ポリスチレンのゲル化機 構と共結晶条件の解明」と題する博士論文は、緒言(第1章)および4つの章、そ して結言(第 6 章)によって構成されている。立体規則性を有する syndiotactic Polystyrene(SPS)の持つ高い吸着能力に着目し、その利用手段としてゲスト分 子とSPSが共結晶を作製する条件を、SPSの物理ゲル化条件と結びつけて特定し、
実際に有機金属錯体を形成可能な溶媒分子をゲスト分子としてフィルム全体に亘 って高次に配向固定した上で、金属イオン溶液に浸漬し、有機金属錯体を SPS フ ィルム中へ固定配向化することに世界で初めて成功した。
ゲスト分子とSPSが共結晶を作製する条件を見出すためにSPSのゲル化過程を 利用した詳細については、第2 章(「ゲル中におけるシンジオタクチックポリスチ レン鎖間の自由空間評価」)と第3章(「シンジオタクチックポリスチレンのゲル形 成における溶媒の分子サイズと溶解度パラメータの条件」)にその過程が示されて いる。これらの章では、ゲル中の SPS 鎖間にある自由空間の大きさを明らかにし て、分子サイズとゲル化の関係を検討し、ゲル化しない溶媒に SPS を溶解させる と、非ラメラ球晶とラメラ球晶に再結晶することを明らかにし、これらの違いを溶 媒の分子サイズとSPSと溶媒の溶解度パラメータ(SP値)の差に注目して、どの ような溶媒がゲル化し、どのような溶媒がモルフォロジーの異なる結晶を析出する のか、という境界条件を特定したのは、大きな業績と評価できる。
次に、SPS フィルム中に機能性ゲスト分子を添加して新機能を付加させるため の試みが第4 章(「蛍光プローブ法で解明するシンジオタクチックポリスチレンの 固体物性」)と第 5 章(「ゲスト分子を包接する立体規則性ポリスチレン結晶の創 製」)で詳細に述べられている。実際にゲル化した溶媒でSPSフィルムを浸漬させ て新機能を付加することに成功している。具体的には、ゲル化に成功した複素環化 合物液体に SPS フィルムを浸漬させ、溶媒がゲスト分子としてδ型結晶中に包接 され、共結晶として固定されることを確認した。さらに、金属イオン溶液にこのよ うなSPS共結晶フィルムを浸漬させることで、SPSフィルムでの金属イオン捕捉 に世界で初めて成功し、金属光沢の発現まで漕ぎ着けた。絶縁体であり、無極性の 炭化水素であるポリスチレンに、金属化合物や有機金属錯体を導入することに未だ に成功した例はなく、極めてインパクトのある研究成果であると評価できる。実際 に、博士論文の研究の一部は既に、impact factor が5以上の論文を 2 報含む、5 報の論文として国際欧文誌に掲載され、評価されている。
以上の研究成果が示す通り、望月絢は立体規則性ポリスチレンの物性を解明し、
そのゲル化・共結晶化を利用して新規複合材料の開発における礎を築いた。その卓 越した洞察力と研究技術および研究への情熱は、研究者としての将来を嘱望される ものであり、本博士論文は望月絢の博士(理学)の学位授与に十分に相応しい価値 があると認める。
(1,000字程度)