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KIT、光を使ってポリマを精密設計

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December, 19, 2016, Karlsruhe--カールスルーエ工科大学(KIT)の化学研究チームは、光誘起化学反応により精密ポリマ設定特殊制御に成功した。新方法により、標準長のポリマチェインに沿って、チェインリンク、つまりモノマの精密な、計画通りの配置が可能になる。精密構造マクロ分子によって明確なポリマ特性が展開され、情報ストレージシステムとしての用途、あるいは合成生体分子に適すると考えられる。
 化学反応は室温で光によって開始されると考えられる。KITの研究者は特に、光条件下で分子を既定のポリマチェーン接続するためにこの効果を利用した。「多くの従来プロセスでは、可変長のポリマチェーンが作製されている。構成要素はチェーンに沿ってランダムに配置されている」とKIT ITCP(科学技術・ポリマ化学)のChristopher Barner-Kowollik教授は指摘する。「われわれは、ポリマの構造化で光誘起法を開発したかった。これにより自然の精度に到達する」。自然のモデル、例えばタンパク質は、厳密な特定構造を持つ。新しい、光誘起合成法により、分子設計のカスタマイズが可能になる。構成要素は、色真珠のストリングと同じように所望の位置に配置される。
「分子の構造を制御することにより、マクロ分子の配列、特性がコントロール可能になる。配列定義のポリマは、分子データや情報ストレージシステムにも使用できる」とBarner-Kowollik教授は言う。情報はモノマ配列によりエンコードできる、これはDNAの遺伝情報と同じである。
 Barner-Kowollikのチームは、Nature Communicationsで新しい光誘起、高精度ポリマ化法、タイトル“Coding and Decoding Libraries of Sequence Defined Functional Copolymers Synthesized via Photoligation.”を発表する。開発者は、化学者、生物学者、材料科学者にとってのツールとなる基礎的方法、将来のマクロ分子化学のカギとなることを期待している。