Precision design and time-scale analysis of polymer depolymerization and degradation under verious environment

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Precision Degradation of Polymer and Polymeric Material
• Project/Area Number: 20H05734
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Satoh Kotaro 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70377810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石曽根 隆 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (60212883)
• Project Period (FY): 2020-10-02 – 2023-03-31
• Keywords: リビング重合 / 精密分解 / ドーマント種 / 化学分解 / 重合活性種

Outline of Final Research Achievements

In this study, we explored new principles for designing novel polymer materials capable of controlled chemical decomposition/degradation, leveraging insights from precision polymerization. Specifically, we utilized stable covalent species traditionally employed for side-reaction control in precision polymerization to design unexplored polymer materials convertible into active species for decomposition. We elucidated their properties and focused on various chemical bonds forming polymer chains. Through precise design and synthesis of model compounds and model polymers/oligomers via precision polymerization, we re-evaluated the molecular-level bond cleavage (chemical decomposition) reactions. Additionally, we collaborated with other researchers to systematize this field as a new academic domain.

Free Research Field

高分子合成

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高分子合成分野においては、分解を志向したビニルポリマーの主鎖中へのエステル結合の導入やクローズド・ループのリサイクルを志向した環状モノマーの開環重合および解重合による関する類似の研究がドイツやアメリカ、中国から報告されつつある。本研究課題では、申請者らが独自に開発してきた単一のドーマント種から異なる活性種を生成させる新しい精密重合系に基づいた精密分解を目的としている。このような従来の精密重合の化学に立脚した新しい分解機構の提案は、他に報告例がなく、その学術的、社会的意義は高い。