有機分子触媒を用いた精密重合の開発と特殊構造を有するポリマー合成への応用

• Project/Area Number: 24350051
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 覚知 豊次 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80113538)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 敏文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80291235)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000); Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2013: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2012: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
• Keywords: グループトランスファー重合 / 有機分子触媒 / ケテンシリルアセタール / リビング重合 / 精密合成 / 特殊構造ポリマー / シリルケテンアセタール / 精密重合 / ブロックコポリマー

Research Abstract

本年度はモノマー適用範囲の拡大に伴う重合系の一般化に関し、開始剤の精密設計により使用可能なモノマー類の拡張を目指した。そこで、グループトランスファー重合(GTP)のモノマーとしてこれまで十分に検討されていないソルビン酸エチル(SE）、N,N-ジエチルソルビン酸アミド(SAm)、および1-メチル-3-メチレンピロリジン-2-オン(MMP)を用いた。開始剤として市販の1-メトキシ-トリメチルシロキシ-2-メチルプロペン(MTS-Me)以外に、1-メトキシ-トリエチルシロキシ-2-メチルプロペン(MTS-Et)、1-メトキシ-トリイソプロピルシロキシ-2-メチルプロペン(MTS-iPr)、(Z)-1-(ジメチルアミノ)-1-トリメチルシロキシプロプ-1-エン((Z)-DATP-Me)および(Z)-1-(ジメチルアミノ)-1-トリエチルシロキシプロプ-1-エン((Z)-DATP-Et)を新たに合成し、用いた。また、触媒としてN-(トリメチルシリル)ビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミドを用いた。
SEのGTPにMTS-Me、MTS-Et、MTS-iPrを用いて検討した。その結果、いずれの開始剤も重合には有効であったが、MTS-MeとMTS-Etの重合制御は不十分であった。しか、MTS-iPrを用いたGTPは完全に制御された。SAmは開始剤にMTS-Me、MTS-Et、MTS-iPrを用いた場合、重合時間を24時間としても重合は進行しなかった。(Z)-DATP-Meは重合には有効であったが、重合の制御が不十分であった。しかし、(Z)-DATP-Etを用いたGTPはリビング重合性を示した。また、MMPも同様にMTS-Me、MTS-Et、MTS-iPrでは重合が進行しなかったが、(Z)-DATP-Meおよび(Z)-DATP-Etは開始剤として有効であったが、重合制御が不十分であった。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Recent progress in organocatalytic group transfer polymerization (2013)
  • Author(s): Fuchise, K., Chen, Y., Satoh, T., Kakuchi, T.
  • Journal Title: Polym. Chem. Volume: 4 Issue: 16 Pages: 4278-4291
  • DOI: 10.1039/c3py00278k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Counter Anions on Kinetics and Stereoregularity for the Strong Bronsted Acid-Promoted Group Transfer Polymerization of N,N-Dimethylacrylamide (2012)
  • Author(s): 渕瀬啓太
  • Journal Title: Macromol. Chem. Phys. Volume: 213 Issue: 15 Pages: 1604-1611
  • DOI: 10.1002/macp.201200146
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Controlled polymerization of methyl acrylate for high-molecular-weight polymers by pentafluorophenylbis(triflyl)methane-promoted group transfer polymerization using triisopropylsilyl-ketene acetal (2012)
  • Author(s): 高田健司
  • Journal Title: J. Polym. Sci., Part A : Polym. Chem. Volume: 50 Issue: 17 Pages: 3560-3566
  • DOI: 10.1002/pola.26140
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A Novel Group Transfer Polymerization: B(C6F5)3-Catalyzed GTP of n-Butyl Acrylate Using Hydrosilane as a Potential Initiator (2013)
  • Author(s): Tsuchida, Shinji; Kakuchi, Toyoji
  • Organizer: IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization 2013
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場 淡路市
• [Presentation] Controlled Polymerization of Methyl Acrylate for High-Molecular-Weight Polymers by Organocatalytic Group Transfer Polymerization (2012)
  • Author(s): Toyoji Kakuchi
  • Organizer: JAPAN-TAIWAN BILATERAL POLYMER SYMPOSIUM
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場,北九州市
  • Year and Date: 2012-09-07