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新世紀に活躍する夢ある分子・素材に関する我が国初の解説書 好評発売中!!
デンドリマーの科学と機能
多数の図、構造式、表、写真などを収録し、基礎から最新の研究開発成果、工業的応用までをわかりやすく解説 |
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- トポロジーの制御された高分子構造体であるデンドリマーについて、その基礎科学から期待される機能まで、最新の知見に基づいて解説した日本で最初の本格的な成書です。
- これまでに開発されたデンドリマーの合成法をほぼ網羅したほか、合成が簡便で、工業的に魅力のあるハイパーブランチポリマーについても記述しました。
- ナノサイズ領域の球状分子としてのデンドリマーの分子物性や集合体の形成とその挙動など、デンドリマーの応用を図るうえで不可欠な基礎科学についても平易に解説しました。
- 光機能性材料、液晶材料、レジスト材料、生化学・生医学材料など、デンドリマーの特性を活かした高機能材料の開発に向けて、その基本原理をわかりやすく解説するとともに、最新の研究・技術動向を具体的に示しました。
- 本書全体を通じて、豊富な文献とともに、デンドリマーの分子設計、合成、応用に欠かせない膨大な知見が濃縮されています。
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編・著者 |
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岡田 鉦彦(名古屋大学 名誉教授/中部大学生物機能開発研究所 教授) |
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執筆者 |
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青井 啓悟(名古屋大学大学院生命農学研究科応用分子生命科学専攻 助教授)
柿本 雅明 (東京工業大学大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻 教授)
寺境 光俊(東京工業大学大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻 助手)
相田 卓三(東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻 教授)
江 東林(東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻 助手)
城田 靖彦(大阪大学大学院工学研究科物質化学専攻 教授)
上田 充(東京工業大学大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻 教授/山形大学大学院工学研究科生体センシング機能工学専攻 教授)
米竹 孝一郎(山形大学工学部機能高分子工学科 助教授)
今栄 東洋子(名古屋大学物質科学国際研究センター 教授)
中條 善樹(京都大学大学院工学研究科高分子化学専攻 教授) |
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体裁／価格 |
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体裁／Ｂ５判 320ページ 上製本
定価／本体36,000円＋税
発行日／2000年７月20日
コードNo. 902 |
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デンドリマーは規則正しい分岐構造からなる樹状の分子です。その形はほぼ球状で、直径が数nmから十数nmの、理想的には単一分子量の高分子です。末端基や分岐数も明確に定まっています。コア（中心核）を変えることにより、デンドリマーの形は球状だけでなく、コーン状やロッド状にもなります。その表面はもとより、内部骨格やコアにも種々の機能性基を導入することができます。コアの部分に機能性基を導入し、周囲の環境から隔離された状態で反応を行わせることもできます。デンドリマーは、従来の線状を基本とする高分子とは根本的に異なり、トポロジーの制御された高分子構造体として、これまでにはない全く新しい機能や性能を発現する可能性を秘めています。現在、その合成や分子物性、超分子組織体などの基礎研究はもとよりのこと、ナノカプセル、遺伝子ベクター、人工光合成システム、液晶材料、レジスト材料など、次世代を担う機能性素材の開発をめざして、多彩な研究が鎬を削って展開されています。本書では、この分野の第一線の研究者の方々に執筆をお願いし、デンドリマーの基礎科学と機能に関する最先端の研究・技術動向をまとめたものです。本書が、革新的な機能性高分子材料の創出に携わる第一線の研究者の座右の書として役立つことと確信しています。
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【第１章】デンドリマーに基づく材料設計の方法論（岡田 鉦彦、青井 啓悟） |
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１．はじめに
２．歴史的背景
３．デンドリマーとハイパーブランチポリマー
４．均一高分子としてのデンドリマー
５．Divergent法とConvergent法
６．デンドリマーの合成例
７．デンドリマーの球状形態
８．デンドリマーに基づく多様な形式・形状の分子設計
９．デンドリマーのサイズ
10．デンドリマーの機能設計
10.1 方法A：デンドリマー自体の分子形態・ナノサイズなどに由来する特性を活用する方法
10.2 方法B：デンドリマーに機能素子を導入する方法
方法B-1：機能素子や官能基のデンドリマー外殻への配列（機能素子や官能基の密度、配向、ジオメトリー規制）
方法B-2：機能素子や官能基のコアへの導入（孤立化）
方法B-3：機能素子や官能基の分岐鎖中への導入（発散的あるいは収束的配列）
10.3 方法C：デンドリマーの分子内あるいは分子間に他の分子を捕捉あるいは複合化する方法
11．ブロックデンドリマー
12．デンドリマー／線状ポリマーブロック共重合体 12.1 Tadpole型デンドリマー
12.2 星型デンドリマー
12.3 彗星型デンドリマー
A) 彗星頭部の構築
B) 彗星尾部の構築
12.4 ツインデンドリマー
12.5 マルチプルデンドリマー
13．デンドリマー周囲のナノ環境
14．おわりに
文 献 |
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【第２章】ハイパーブランチポリマーの合成と応用（柿本 雅明、寺境 光俊） |
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１．ハイパーブランチポリマーとは
1.1 デンドリマー、直鎖高分子との比較
1.2 合成と構造決定
２．逐次重合によるハイパーブランチポリマーの合成
2.1 ポリフェニレン
2.2 ポリエステル、ポリカーボネート
2.3 ポリエーテル、チオエーテル
2.4 ポリエーテルケトン、エーテルスルホン
2.5 ポリアミド、ポリエーテルアミド、ポリアミドアミン
2.6 ポリウレタン、ウレア
2.7 ポリシロキシシラン、ポリカルボシラン
2.8 その他
３．連鎖重合によるハイパーブランチポリマーの合成
3.1 ポリスチレン
3.2 ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート
3.3 ポリアミン
文 献 |
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【第３章】光機能性デンドリマーの合成と機能（相田 卓三、江 東林） |
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１．はじめに
２．光機能性デンドリマーの合成
2.1 Convergent法
2.2 Divergent法
３．光を捕集するデンドリマー
3.1 赤外線を捕集するデンドリマー
3.2 可視光を捕集するデンドリマー
3.3 紫外線を捕集するデンドリマー
４．光誘起電子移動を制御するデンドリマー
4.1 電子移動媒体としてのデンドリマー
4.2 電子供与体としてのデンドリマー
4.3 人工光合成デンドリマー系の構築
５．光応答性デンドリマー
６．おわりに
文 献 |
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【第４章】光・電子機能性アモルファス分子材料の創製（城田 靖彦） |
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１．はじめに
２．ガラス形成能を有する新規なp電子系有機化合物群の設計・合成
３．分子構造とガラス形成能・ガラス転移温度・ガラスの安定性との相関
４．ガラスからの緩和過程−ポリモルフィズム
５．分子性ガラスマトリックスにおけるフォトクロミック反応
６．フォトクロミックアモルファス分子材料の創製
７．レジスト用アモルファス分子材料−分子性レジスト−の創製
7.1 ネガ型レジスト
7.2 ポジ型レジスト
文 献 |
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【第５章】デンドリマーの液晶・レジスト材料への応用（上田 充、米竹 孝一郎） |
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１．デンドリマー液晶
1.1 はじめに
1.2 デンドリマー液晶のコアおよび世代と液晶性
1.3 デンドリマー液晶のメソゲンと液晶相
1.4 デンドリマー液晶の液晶構造とホメオトロピック配向性
1.5 強誘電性デンドリマー液晶
1.6 デンドリマー液晶の電気光学効果
1.7 おわりに
２．アモルファス分子材料を基盤としたレジスト材料
2.1 はじめに
2.2 カリックスアレンレジスト
2.3 デンドリマーレジスト
2.4 おわりに
文 献 |
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【第６章】デンドリマーの生化学・生医学材料設計への応用（岡田 鉦彦、青井 啓悟） |
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１．はじめに
２．デンドリマーの分子認識
３．遺伝子ベクターとしてのデンドリマー
４．バイオセンサー
５．磁気共鳴映像法(MRI)への応用
６．中性子捕捉療法(Neutron Capture Therapy)への応用
７．バイオインターフェースとしてのデンドリマー ５６）
８．ドラッグデリバリーシステム
９．シュガーボールの分子設計
10．シュガーボールの合成と性質
10.1 ラクトース型シュガーボール
10.2 糖ペプチド型シュガーボール
10.3 マルチプルデンドリマー
11．両親媒性シュガーボールの合成と性質
11.1 表面ブロック型シュガーボール
11.2 両親媒性ツインデンドリマー
12．シュガーボールとDNAとの複合体形成能
13．ナノカプセルとしてのシュガーボール
14．おわりに
文 献 |
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【第７章】デンドリマーの超分子機能材料設計への応用（今栄 東洋子） |
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１．デンドリマーの構造的特徴と機能性
２．デンドリマーのトポロジーとモルフォロジー
2.1 分子トポロジーの計算機シミュレーション
2.2 分子モルフォロジーの顕微鏡観察
３．デンドリマーのホストーゲスト型機能性超分子
3.1 ホストーゲスト反応応答
3.2 化学構造とホスト能
４．両親媒機能性デンドリマーの分子構造と超構造体形成
4.1 head-tail型ブロックハイブリッド
4.2 分子内ブロックハイブリッド
５．デンドリマーの機能的吸着層
5.1 分子間相互作用
5.2 微粒子の安定化
5.3 吸着層の表面力
６．デンドリマーの二次元膜
6.1 自己集合超薄膜
6.2 自己組織化単分子(SAM)膜
７．デンドリマーによる超分子機能材料設計
文 献 |
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【第８章】デンドリマーの有機無機複合材料設計への応用（中條 善樹） |
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１．はじめに
２．有機−無機ポリマーハイブリッドの調製
2.1 水素結合の利用
2.2 天然資源の有効利用
2.3 π-π電子相互作用
2.4 イオン間相互作用を利用したポリマーハイブリッドの合成
３．ポリマーハイブリッドの新しい合成法
3.1 In-Situ 重合法
3.2 In-Situ 加水分解法
４．ポリマーハイブリッドの材料設計
4.1 ハイブリッド用の相溶化剤
4.2 成型性に優れたポリマーハイブリッド
4.3 非収縮性のハイブリッド材料
4.4 光応答性ハイブリッド材料
５．ポリマーハイブリッドから多孔質シリカの生成
5.1 焼成法
5.2 抽出法
5.3 遷移金属含有多孔質シリカ
６．デンドリマーの応用
6.1 オングストローム単位で細孔径の制御された多孔質シリカ
７．おわりに |
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