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J-GLOBAL ID：201202262575258648   整理番号：12A0861589

下限臨界溶液温度を横切り立体配座転移を受ける温度感受性高分子中の近位水の振動スペクトル

Vibrational Spectra of Proximal Water in a Thermo-Sensitive Polymer Undergoing Conformational Transition Across the Lower Critical Solution Temperature

著者 (3件)： DESHMUKH Sanket A. (Argonne National Lab., Illinois, USA) ,  SANKARANARAYANAN S K. R. S. (Argonne National Lab., Illinois, USA) ,  MANCINI Derrick C. (Argonne National Lab., Illinois, USA)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 116  号： 18  ページ： 5501-5515  発行年： 2012年05月10日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 分子動力学シミュレーションを用い下限臨界溶液温度(LCST)を通し立体配座転移を受ける温度感受性高分子近傍の水の振動スペクトルを計算した。ポリN-イソプロピルアクリルアミド(1)を用い,溶媒和高分子鎖中これらの近位水分子について原子規模で特有な構造特性を観察する一方,立体配座転移を受けることがそれらの振動状態密度に大きく相関した。バルク水について得た振動スペクトルと近位水についてLCST以下で振動スペクトル比較は近位水分子と高分子側鎖基間の水素結合の顕著な画分を示した。水の水素結合架橋は二個の隣接と交互単量体間に形成される。水素結合のこのネットワークはLCST以下の温度で局所秩序化水分子の生成を生じる。シミュレーショントラジェクトリー解析は1近傍の準安定溶媒和構造の存在を確証した。LCST以上の近位水分子について計算振動スペクトルは高分子と共に水素結合を顕著に縮減し,崩壊高分子鎖周りの近位水分子構造安定性における縮減を指示した。スペクトルの低周波数と高周波数端部で観測したピーク強度と周波数シフト中の系統的傾向は種々の高分子鎖長についてそれぞれLCST上下で構造変化と動的変化と相関付けることができた。シミュレーションはバルク水に比較して,LCST以下で30単量体単位を有する1に対する近位で水について秤動バンドが青方偏移し,OH伸縮バンドが赤方偏移した。シミュレーションは振動スペクトルが1のような温度感受性高分子の溶媒和における原子規模の構造転移を定量する予測ツールとして使用できることを示唆した。

シソーラス用語： *ポリイソプロピルアクリルアミド ,  機能性高分子 ,  *配座転移 ,  臨界溶解温度 ,  *水分子 ,  *振動スペクトル ,  構造特性 ,  溶媒和 ,  高分子鎖 ,  状態密度 ,  *水素結合 ,  単量体 ,  ネットワーク構造 ,  局所性 ,  規則化 ,  温度依存性 ,  安定性 ,  スペクトル線強度 ,  周波数シフト ,  周波数依存性 ,  計算機シミュレーション ,  分子動力学 ,  トラジェクトリー ,  鎖長効果 ,  秤動 ,  伸縮振動【分子】 ,  化学結合 ,  青方偏移 ,  赤方偏移 ,  準安定状態 ,  構造相転移 ,  動径分布関数 ,  水モデル ,  力の場 ,  慣性半径 ,  自己拡散 ,  拡散係数 ,  結合角 ,  多項式 ,  温度感受性
準シソーラス用語： 構造安定性 ,  構造転移 ,  構造変化 ,  自己拡散係数 ,  秩序化 ,  熱応答性高分子 ,  分子動力学シミュレーション ,  立体配座転移 ,  臨界溶液温度 ,  O-H結合 ,  構造進化

分類 (2件)： 高分子固体の構造と形態学  (CG02022M) ,  無機化合物の赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル  (BM08063C)

タイトルに関連する用語 (5件)： 下限臨界溶液温度 ,  立体配座転移 ,  温度感受性 ,  高分子 ,  振動スペクトル