リビングラジカル重合による金属含有特殊構造ポリマーの開発

• Project Area: Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
• Project/Area Number: 23107515
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 佐藤 浩太郎 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70377810)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 高分子合成 / 構造・機能材料 / 高分子構造・物性 / 精密重合 / 有機金属錯体

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、特殊構造ポリマーのセグメント中、周期的に安定な金属錯体や金属イオンなどを導入した融合マテリアルを創出すること目的として、リビングラジカル重合や配列制御重合などの精密重合を用いて、高分子鎖中に配列周期的に金属の導入された高分子の合成やこれまでにない周期配列構造を有する高分子の合成を検討した。
１．金属触媒リビングラジカル重合による金属含有特殊構造ポリマーの開発　　配位子を設計することで、前周期金属であるチタン原子を用いても、Titanatraneと呼ばれる対称性の高いチタン錯体がポリマー中に定量的に導入でき、水や大気中でも安定性の高い新規金属錯体含有ポリマーが得られることを明らかにした。リビングラジカル重合によるブロック共重合体などの構造が明確に制御された特殊構造ポリマーの合成と有機配位子への高効率変換反応を組み合わせることで、高分子鎖中のセグメント特異的、もしくは末端など位置特異的に金属原子が導入された材料設計が可能となった。
その他、以下の点を明らかとした。　２．連鎖／逐次ラジカル同時重合による周期配列特殊構造ポリマーの開発　３．逐次ラジカル重合によるモノマー配列特殊構造ポリマーの開発
４．融合マテリアル創成に向けた配列特殊構造ポリマー合成法の開発（共同研究）

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] 遷移金属触媒による逐次ラジカル重合を用いた精密構造制御ポリマー (2013)
  • Author(s): 佐藤浩太郎, 上垣外正己
  • Journal Title: 触媒 Volume: 55 Pages: 78-85
  • NAID: 10031160376
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Facile Synthesis of Clickable and Acid-Cleavable PEO for Acid-Degradable Block Copolymers (2012)
  • Author(s): Kotaro Satoh, Justin E. Poelma, Luis M. Campos, Brian Stahl, and *Craig J. Hawker
  • Journal Title: Polymer Chemistry Volume: 3 Issue: 7 Pages: 1890-1898
  • DOI: 10.1039/c1py00484k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metal-Catalyzed Step-Growth Radical Polymerization of AA and BB Monomers for Monomer Sequence Regulation (2012)
  • Author(s): Kotaro Satoh, Tomohiro Abe, and Masami Kamigaito
  • Journal Title: ACS. Symp. Ser., Volume: 1100 Pages: 133-144
  • DOI: 10.1021/bk-2012-1100.ch009
  • ISBN: 9780841226999, 9780841227002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Iron Oxides as Heterogeneous Catalysts for Controlled/Living Radical Polymerization of Styrene and Methyl Methacrylate (2011)
  • Author(s): Arihiro Kanazawa, Kotaro Satoh, and Masami Kamigaito
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 44 Issue: 7 Pages: 1927-1933
  • DOI: 10.1021/ma102812n
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transition Metal-Catalyzed Step-Growth Radical Polymerization (2011)
  • Author(s): 佐藤浩太郎
  • Journal Title: KOBUNSHI RONBUNSHU Volume: 68 Issue: 7 Pages: 436-456
  • DOI: 10.1295/koron.68.436
  • NAID: 130004489335
  • ISSN: 0386-2186, 1881-5685
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Sequence-Regulated Vinyl Polymers by Transition Metal- Catalyzed Step-Growth Radical Polymerization (2013)
  • Author(s): Kotaro Satoh
  • Organizer: Asian International Symposium at 93rd Spring Annual Meeting of the Chemical Society of Japan
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀県）
  • Year and Date: 2013-03-24
  • Invited
• [Presentation] 融合マテリアル創出に向けたリビングラジカル重合による周期配列ポリマーの合成 (2012)
  • Author(s): 佐藤浩太郎
  • Organizer: 新学術領域「配位プログラム」×「融合マテリアル」合同若手シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都）
  • Year and Date: 2012-12-20
  • Invited
• [Presentation] Reversible Formation of Core Crosslinked Star Polymers by RAFT Polymerization of Functional Acrylamide (2012)
  • Author(s): Kotaro Satoh, Shingo Sakamoto, and Masami Kamigaito
  • Organizer: 9th International gel symposium (Gelsympo2012)
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（茨城県）
  • Year and Date: 2012-10-09
• [Presentation] 逐次およびリビングラジカル重合による有機／無機融合材料に向けた配列周期的官能基導入ポリマー (2012)
  • Author(s): 佐藤 浩太郎, 伊藤 大介, 上垣外 正己
  • Organizer: 第61回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県）
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] 異なる反応機構を操った新規精密重合系の開発 (2012)
  • Author(s): 佐藤浩太郎
  • Organizer: KIPS(京都高分子科学研究所)高分子若手シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府）
  • Invited
• [Presentation] リビングラジカル重合による金属含有特殊構造ポリマーの開発 (2011)
  • Author(s): 佐藤 浩太郎
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県）
• [Presentation] 既成概念を超えた新規精密重合系の開発～特異的な配列制御重合および活性種相互変換重合
  • Author(s): 佐藤 浩太郎
  • Organizer: 九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
  • Place of Presentation: ホテル山水館（大分県）
  • Invited
• [Remarks] 融合マテリアル：分子制御による材料創成と機能開拓
  • URL: http://www.fusion-materials.org/achievement/
• [Remarks] 融合マテリアル：分子制御による材料創成と機能開拓
  • URL: http://www.fusion-materials.org/achievement/