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Anionic Polymerization of Polar Vinyl Monomers in Water

Research Project

Project/Area Number 18K05216
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Matsuoka Shin-ichi  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10432288)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsラジカル重合 / ルイスペア / 水 / (メタ)アクリル酸エステル / 金属トリフラート / ルイスペア触媒 / 極性ビニルモノマー / メタクリル酸エステル / RAFT重合 / ビニル重合 / 水溶媒 / アニオン重合 / ビニルモノマー
Outline of Final Research Achievements

Highly active and unprecedented radical polymerization of polar vinyl monomers was realized by Lewis pair catalysts composed of Lewis acid and base, e.g. PPh3/Cu(OTf)2, using water as the solvent. A variety of experimental studies on the effects of additives and monomer hydrophilicity and analysis of polymer terminals have been performed. It is proposed that monomers are activated by the Lewis pair at the surface of water (“on-water”) to undergo rapid propagation through not an anionic but a radical polymerization mechanism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ルイスペア触媒と極性ビニルモノマー,水からラジカル重合活性種が生成することは,これまでの知見では想定できない新規な分子活性化手法である。また,水とモノマーの界面(on-water)において,Lewis Pair触媒だけではなく水の水素結合力が開始反応を促進していると考えられる。このような水の利用は,安価で環境低負荷な合成化学的手法として大きな波及効果が期待でき,社会的意義を有する。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Lewis Pair Radical Polymerization “On-Water”2020

    • Author(s)
      Mori Kazumasa、Shimizu Atsushi、Horibe Mayo、Takei Momoko、Awano Naoki、Matsuoka Shin-ichi、Suzuki Masato
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 54 Issue: 1 Pages: 3-10

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c01969

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 水界面で開始するルイスペアラジカル重合2020

    • Author(s)
      松岡 真一,森 一将,堀部 真代,小山 智子,鈴木 将人
    • Organizer
      第69回高分子討論会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイスペア触媒によるRAFT重合2020

    • Author(s)
      小山 智子,松岡 真一,鈴木 将人
    • Organizer
      第69回高分子討論会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイスペア触媒によるRAFT重合2020

    • Author(s)
      小山 智子, 清水 淳志, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • Organizer
      第69回高分子学会年次大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 様々な極性ビニルモノマー類のルイスペアラジカル重合2020

    • Author(s)
      堀部 真代, 森 一将, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • Organizer
      第69回高分子学会年次大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイスペアラジカル重合2019

    • Author(s)
      森一将、清水淳志、松岡真一、鈴木将人
    • Organizer
      第 50 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 (信州大学松本キャンパス)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ルイスペアラジカル重合2019

    • Author(s)
      森 一将, 清水 淳志, 武井萌々子, 堀部 真代, 小山 智子, 松岡真一, 鈴木将人
    • Organizer
      第68回高分子討論会 (福井大学 文京キャンパス)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Lewis Acid and Base Catalysis for Reactions and Polymerizations of Polar Vinyl Monomers2019

    • Author(s)
      Shin-ichi Matsuoka
    • Organizer
      Japan-Korea GIST Joint Symposium
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Reactions and Polymerizations of Polar Vinyl Monomers Using Lewis Acid and Base Catalysts2019

    • Author(s)
      Shin-ichi Matsuoka
    • Organizer
      International Symposium on Polymer Synthesis and Materials
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ルイスペアラジカル重合2019

    • Author(s)
      森一将, 松岡真一, 鈴木将人
    • Organizer
      第169回東海高分子研究会講演会夏期合宿
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ルイスペア触媒による極性モノマー類のビニル重合2019

    • Author(s)
      森一将,清水 淳志,武井 萌々子,松岡 真一,鈴木 将人
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会 (大阪府立国際会議場)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Reactions and Polymerizations of Vinyl Monomers Enabled by N-Heterocyclic Carbene Catalysis2018

    • Author(s)
      Shin-ichi Matsuoka, Masato Suzuki
    • Organizer
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ルイス酸・塩基触媒によるシクロペンタジエンのビニル重合2018

    • Author(s)
      森 一将, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • Organizer
      第67回高分子討論会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ルイス酸・塩基触媒による水溶媒中での極性モノマーのビニル重合2018

    • Author(s)
      清水 淳志, 武井 萌々子, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • Organizer
      第67回高分子討論会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 有機触媒による極性ビニルモノマー類の重合反応2018

    • Author(s)
      松岡 真一
    • Organizer
      第67回高分子討論会
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      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ルイス酸・塩基触媒によるシクロペンタジエンのビニル重合2018

    • Author(s)
      森一将・松岡真一・鈴木将人
    • Organizer
      第165回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ルイス酸・塩基触媒によるシクロペンタジエンのビニル重合2018

    • Author(s)
      森 一将, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • Organizer
      第67回高分子年次大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] (メタ)アクリル酸エステル類のルイス酸・塩基触媒による水溶媒中でのビニル重合2018

    • Author(s)
      清水 淳志, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • Organizer
      第67回高分子年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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