Development of ultra-high density bottle-brush polymers by poly(substituted methylene) synthesis
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22K05219
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
下元 浩晃 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (40625597)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | ボトルブラシポリマー / ジアゾカルボニル化合物 / ポリ（置換メチレン） / 金属カルベノイド / 機能性ポリマー / グラフト共重合 / ポリ(置換メチレン) / 遷移金属錯体重合 |
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| Outline of Research at the Start |
合成研究については、主に令和４年度に、ポリ(置換メチレン)を幹ポリマーとして有するボトルブラシポリマーの合成について、主に令和５年度に、ポリ(置換メチレン)を枝ポリマーとして有するボトルブラシポリマーの合成について取り組む予定である。また、合成研究と並行して、各種物性測定を行い、本応募研究で目指す“超高密度”構造に由来して生じると予想される特徴的な諸物性の発現機構について詳細に調査する予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、我々の研究グループのコア技術である“ジアゾ酢酸エステルのC1重合によるポリ(置換メチレン)合成法”をグラフトポリマー合成へと応用することで、これまでにない構造を有するボトルブラシポリマーを開発することを目的としている。さらに、生成ポリマーの各種物性を詳細に調査することにより、ボトルブラシポリマーにおける構造と物性との関係に関する新たな知見を得るとともに、新規な高機能性ポリマー材料としての応用展開を探ることを目指すものである。
研究１年目は、ポリ(置換メチレン)を幹ポリマーとして有するボトルブラシポリマーの合成に関する研究を主に行った。研究２年目であった２０２３年度は、ポリ(置換メチレン)を枝ポリマーとして有するボトルブラシポリマーの合成に関する研究に着手した。合成戦略としては、grafting-through法を採用し、そのために必要な新規マクロモノマーを新たに設計・合成した。具体的には、マクロモノマーとして、ノルボルネン部位を末端に有するポリ(エトキシカルボニルメチレン)の合成に成功した。得られたマクロモノマーを用い、開環メタセシス重合（ROMP)を行うことで、ポリ(置換メチレン）を枝鎖とする新しいタイプのボトルブラシポリマーの合成に成功した。さらに、枝鎖のバリエーションとして、ノルボルネン部位を末端に有するポリ(ベンジルオキシカルボニルメチレン)の合成にも成功している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、新たに設計したマクロモノマーの合成に成功した。また、そのマクロモノマーの開環メタセシス重合により、ポリ(置換メチレン)を側鎖に有する新規なボトルブラシポリマーの合成に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記に示したとおり、目的とするボトルブラシポリマーの合成に成功した。しかし、マクロモノマーの合成において、収率が低いという課題がある。そのため、収率改善を目指し、反応条件の検討を行う予定である。加えて、さまざまな枝鎖を有するボトルブラシポリマーを合成し、そのガラス転移温度を測定し、ポリマー鎖集積効果について調査・考察する予定である。
また、研究最終年度である２０２４年度は、２０２２年度および２０２３年度に合成に成功した手法を洗練させ、論文誌にまとめる準備を行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
