蛍光寿命によるポリマー分子量の決定

ポリマーの分子量の制御は、構造-機能特性を調整するために重要ですが、従来の分子量特性評価技術は、反応混合物からのサンプル除去なしで、局所的解像度で、不溶性ポリマーの分子量をリアルタイムで決定する能力が限られています。本研究では、これらの制限を克服する蛍光寿命イメージング顕微鏡法（FLIM）が開発されました。この方法は、ルテニウム触媒による環状開放メタセシス重合（ROMP）から派生したポリノルボルネンとポリジシクロペンタジエンを用いて実証されました。ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定されたポリマーのMwは、35から570 kg/molの範囲であり、蛍光寿命と定量的に相関していました。この相関により、進行中のROMP反応中のMwの時間分解測定が可能になり、測定ごとにわずか1秒（45μm×45μmのポリマーサンプル面積）を要し、空間解像度が提供され、ポリマー形態の同時特性評価が実現しました。蛍光信号を提供するために、初期反応溶液には蛍光ボロンジピロロメテネ（BODIPY）で標識された反応性ノルボルネンモノマーが非常に低濃度でドーピングされ、107個のモノマーのうち1つが蛍光体を含むようにしています。その結果得られたFLIM視覚化法は、反応混合物からの除去なしに、成長中のポリマーの分子量を迅速に決定できることを可能にし、ポリマーの溶解度に関係なく機能します。