| ■1 宇宙史137億年のなかの高分子■ |
| 1.1 日常生活における高分子とのおつきあい 1 |
| a．私たちは高分子がいっぱいのなかで生きている 1 |
| b．大きく分けると三種類の高分子がある 4 |
| c．なぜこのように高分子が多いのか 5 |
| 1.2 宇宙における高分子の創造と発展 6 |
| a．宇宙の歴史と大きさ 6 |
| b．宇宙における物質の誕生と階層構造 : 原子の誕生から高分子の誕生へ 9 |
| 1.3 高分子の多様性 12 |
| a．どの原子を多数つなげば高分子になるか 12 |
| b．炭素と水素を主とする高分子の多様性 13 |
| c．部品をつくり、多種多様な高分子をつくる 14 |
| d．ケイ素と酸素を主とする高分子の多様性 16 |
| 1.4 高分子の立体構造 16 |
| a．鎖の動きをとめる 16 |
| b．高分子の鎖で立体構造をつくる 17 |
| c．異なる立体構造の集まり方を決める 18 |
| 1.5 高分子の機能 19 |
| a．形を保つ機能 19 |
| b．エネルギーを貯蔵し、放出する機能 19 |
| c．情報を貯蔵し、表現し、伝える機能 20 |
| d．相手を識別する機能 20 |
| e．化学反応を触媒する機能 21 |
| 1.6 高分子の循環と試行錯誤 |
| a．循環と試行錯誤 21 |
| b．天然高分子の循環 21 |
| c．合成高分子の循環 22 |
| ■演習問題 22 |
| ■2 高分子の概念■ |
| 2.1 高分子鎖のミクロ構造 23 |
| a．コンフィギュレーションとコンホメーション 23 |
| b．分子量と分子量分布 28 |
| 2.2 高分子鎖一本の性質 29 |
| a．一本の高分子鎖の形 29 |
| b．高分子溶液の性質 31 |
| 2.3 高分子鎖のつくるナノ?マイクロメートルスケールの構造 : 固体中の分子鎖凝集構造 34 |
| a．単結晶 35 |
| b．球晶 35 |
| c．伸びきり鎖構造 37 |
| d．繊維構造 37 |
| e．非晶構造 38 |
| f．結晶化度 38 |
| 2.4 高分子固体に特徴的な性質 39 |
| a．熱的性質 39 |
| b．ガラス転移 41 |
| c．ゴム弾性 44 |
| d．粘弾性 46 |
| ■演習問題 52 |
| ■3 有機合成高分子■ |
| 3.1 身のまわりの合成高分子 54 |
| 3.2 代表的な合成高分子 55 |
| a．ポリエチレン（PE） 55 |
| b．ポリプロピレン（PP） 56 |
| c．ポリ塩化ビニル（PVC） 57 |
| d．ポリスチレン（PS） 58 |
| e．ポリメタクリル酸メチル（PMMA） 59 |
| f．ポリアクリロニトリル（PAN） 59 |
| g．フッ素樹脂 60 |
| h．合成ゴム 60 |
| i．ポリエチレンテレフタレート（PET） 61 |
| j．ナイロン 62 |
| 3.3 合成高分子の発見と発明 63 |
| 3.4 炭素資源からモノマーの合成 65 |
| a．低級オレフィンの製造 66 |
| b．モノマーの製造 67 |
| 3.5 炭素原子の電子的特徴 68 |
| 3.6 連鎖反応と逐次反応 70 |
| a．ポリマーの分子量 70 |
| b．モノマーの量 71 |
| 3.7 連鎖反応 71 |
| a．ラジカル重合 71 |
| b．カチオン重合 72 |
| c．アニオン重合 73 |
| d．リビング重合 74 |
| e．配位重合 74 |
| 3.8 逐次反応 |
| a．重縮合 75 |
| b．重付加 76 |
| c．付加縮合 76 |
| 3.9 規制された高分子（立体規制と配列規制） 76 |
| a．立体規制と配列規制 77 |
| b．立体規則制高分子 77 |
| c．配列規制高分子 79 |
| 3.10 高分子はなぜ形を自由につくるのか 80 |
| a．高分子の可能性 80 |
| b．熱可塑性と熱硬化性 81 |
| c．高分子の成形 82 |
| ■演習問題 83 |
| ■4 生体高分子■ |
| 4.1 生体高分子の起源 : 核酸とタンパク質 86 |
| a．核酸とタンパク質の化学構造と機能 86 |
| b．タンパク質が機能性生体高分子として採用されている理由 93 |
| 4.2 化学的ポリペプチド合成 94 |
| a．ペプチド合成法 : 基本的な合成戦略と保護基 95 |
| b．固相合成法によるペプチド合成 96 |
| c．多種類のペプチド同時合成と高効率選別 : ペプチドライブラリー 98 |
| d．人工機能ペプチド 100 |
| e．NCA法によるポリアミノ酸の合成 102 |
| 4.3 ポリペプチドの構造と機能 102 |
| a．タンパク質構造データベース 103 |
| b．分子力場 106 |
| 4.4 DNAの化学的合成 108 |
| 4.5 生体高分子の組織化と機能化 : 生体高分子から生命体へ 109 |
| a．リボゾームの働き 110 |
| b．リボゾームのX線結晶構造 110 |
| ■演習問題 112 |
| ■5 無機高分子■ |
| 5.1 無機高分子とは 114 |
| a．無機高分子の定義 114 |
| b．無機高分子の分類 115 |
| c．無機高分子に含まれる元素 117 |
| d．無機高分子の歴史 118 |
| e．無機高分子のつくり方 119 |
| f．無機高分子の工業的利用 120 |
| 5.2 ケイ素を含む高分子 121 |
| a．ケイ素の特徴 121 |
| b．ポリシロキサン 121 |
| c．シランカップリング剤 124 |
| d．シリカゲル 125 |
| e．ポリシラン 126 |
| f．ポリシラザン 127 |
| g．ポリカルボシランとシリコンカーバイド 127 |
| h．その他のケイ素系高分子 128 |
| i．スズ、ゲルマニウムを含む高分子 129 |
| 5.3 リンを含む高分子 129 |
| 5.4 ホウ素を含む高分子 131 |
| a．有機ホウ素ポリマー 131 |
| b．ホウ素を含む無機高分子 132 |
| 5.5 その他の元素を含む高分子 133 |
| a．鉄（フェロセン）を含む高分子 133 |
| b．遷移金属錯体を含む高分子 134 |
| c．その他の元素を含む無機高分子 135 |
| 5.6 有機／無機ハイブリッド材料 135 |
| ■演習問題 137 |
| ■6 機能性高分子■ |
| 6.1 機能性高分子とは 138 |
| a．機能性高分子 138 |
| b．高分子効果 139 |
| c．機能性高分子の種類 141 |
| 6.2 化学機能性高分子 142 |
| a．親水性高分子 142 |
| b．イオン交換樹脂 143 |
| c．分離機能性高分子 144 |
| d．高分子触媒 145 |
| e．高分子試薬 148 |
| 6.3 物理機能性高分子 149 |
| a．電子機能型 149 |
| b．光機能型 152 |
| 6.4 医用高分子 157 |
| a．DDSに用いられる高分子 157 |
| b．生体適合性高分子 160 |
| c．バイオテクノロジーと再生医療 162 |
| ■演習問題 163 |
| ■7 これからの高分子■ |
| 7.1 高分子と環境 165 |
| a．合成高分子の生分解性 165 |
| b．生分解性高分子 167 |
| c．生体高分子 169 |
| d．高分子による有害物質の除去 169 |
| 7.2 エネルギーと高分子 170 |
| a．エネルギー変換 171 |
| b．生体系の光エネルギー変換 : 光合成のしくみ 172 |
| c．高分子錯体による光エネルギー変換 173 |
| d．電気エネルギー変換材料 176 |
| e．化学エネルギー変換材料 177 |
| 7.3 資源と高分子 178 |
| a．天然ガス 179 |
| b．バイオマス 180 |
| c．二酸化炭素 180 |
| d．資源としての高分子 181 |
| 7.4 タンパク質工学と高分子 181 |
| a．遺伝子組換えによる人工タンパク質の作成 181 |
| b．PCR法によるDNAの増幅 183 |
| c．DNAの配列決定 184 |
| d．大腸菌へのプラスミドの導入とタンパク質の発現 185 |
| e．タンパク質の精製 185 |
| 7.5 ナノテクノロジーと高分子 185 |
| a．トップダウンとボトムアップ 186 |
| b．超分子と高分子 187 |
| c．ナノマシン 188 |
| ■演習問題 188 |
| 演習問題解答 189 |
| 索引 194 |
| ■1 宇宙史137億年のなかの高分子■ |
| 1.1 日常生活における高分子とのおつきあい 1 |
| a．私たちは高分子がいっぱいのなかで生きている 1 |
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