研究論文
高屈折率および高ガラス転移温度をもつ高分子材料のモノマー設計
2019 年 18 巻 2 号 p. 115-121
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2019 年 18 巻 2 号 p. 115-121
本研究ではポリマー物性として屈折率 (refractive index, RI) およびガラス転移温度 (glass transition temperature, Tg) を対象にして，モノマーの化学構造から計算される構造記述子 X とそのモノマーを重合して得られるポリマーの物性 y との間で，高分子データベースを用いて物性推定モデルを構築し，構築されたモデルを用いて高い RI かつ高い Tg をもつポリマーを重合できると考えられる新規モノマー構造の設計を行った．モノマー構造の前処理方法・構造記述子・回帰分析手法を検討したところ，RDKit で構造記述子を計算し，support vector regression で回帰モデルを構築したときに，推定性能の良好な RI および Tg 推定モデルが得られた．RI と Tg がともに高いポリマーを達成するモノマーを設計するため，breaking of retrosynthetically interesting chemical substructure (BRICS) により仮想的な化学構造を生成し，モデルの適用範囲により推定値の信頼性を評価した後に，モデルを用いて RI および Tg を推定した．その結果，多様な化学構造が得られ，中には良好な RI および Tg の推定値をもつ化学構造が存在することを確認した．提案手法により複数の目標物性のある高分子材料の開発が促進することを期待する．
