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© 2015 Takuzo Aida

身の回りにあるプラスチックやゴムなどの素材は、高分子（ポリマー）という物质が络み合ってできています。高分子は小分子が锁や数珠のようにつながった长大な分子で、求める长さのものを精密に合成できます。しかし、このためには、高度な技术やそれを実现する设备が必要です。

高分子とは対照に、化学反応を必要とせずに合成できる「超分子ポリマー」があります。超分子ポリマーは、水素结合などの小分子间に働く物理的な「引力」を利用して分子同士がつながるため、常温?常圧下で原料を混ぜるだけでできます。しかし、従来の高分子のように锁の长さを自由に変えたり、小分子をつなぐ顺番を制御したりできませんでした。

东京大学大学院工学系研究科の相田卓叁教授の研究グループは、谁でも、どこでも「望んだ数の小分子をつなぐ」ことのできる「超分子ポリマー」の合成方法を开発しました。小分子が持つ2つの连结点をあらかじめ分子内で连结することで环状にして、胜手に他の分子と连结できなくし、そこに、连结反応を促す小分子（连结反応开始剤）を混ぜると、锁状の2量体ができました。さらに、これが3量体、4量体と连结反応を繰り返し锁の长いポリマーに成长しました。この合成方法を用いて、例えば、连结反応开始剤に対して1,000倍の环状の小分子を加えれば、1,000の锁をもつ高分子が得られます。つまり、环状分子の数を制御すれば希望する锁の长さの高分子が作れるのです。

この「超分子ポリマー」の合成法は、さまざまな设备や、高度な技术と経験の伝承が必要であった精密な高分子合成法を、试験管さえあれば谁でもできる身近なものにします。また、小分子同士の结合は强くないため、简単な操作で原料まで分解でき、环境への负荷をかけない合成法でもあります。超分子ポリマーを用いて、従来の高分子ポリマーに近い性质を実现しようとする今后の研究の进展に期待がかかります。

论文情报

Jiheong Kang, Daigo Miyajima, Tadashi Mori, Yoshihisa Inoue, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida, "A Rational Strategy for the Realization of Chain-Growth Supramolecular Polymerization", Science Online Edition: 2015/2/6 (Japan time), doi:10.1126/science.aaa4249.
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