2002 Fiscal Year Annual Research Report
新規の構造が厳密に制御されたパーフルオロアルキル基化ポリマーの精密合成と表面化学への応用
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02F00384
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平尾 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
EL?SHEHAWY A A. ?H 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 外国人特別研究員
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| Keywords | アニオンリビング重合 / 末端官能基化ポリマー / 含フッ素ポリマー / パーフルオロアルキル基 / 1,1-ジフェニルエチレン / 表面構造解析 / XPS測定 / 接触角測定 |
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| Research Abstract |
アニオンリビング重合法を用いて、鎖末端に複数の水酸基を有するポリスチレンの合成を行った。リビングポリスチレンと特別にデザインされた1,1-ジフェニルエチレン誘導体との反応をTHF中、-78℃で行うことによって目的のポリマーを定量的に得た。SEC、^1H NMR、^<13>C NMR、IR測定により、得られたポリマーは設計通りの分子量ときわめて狭い分子量分布を有し、複数の水酸基が定量的に導入されていることを確認した。続いて、ポリマー鎖末端に導入された水酸基の反応性を利用し、パーフルオロアルキル基(C_8F_<17>基)の導入について検討した。
従来、C_8F_<17>基の導入はNaH存在下、C_8F_<17>(CH_2)_3Brを用いて40℃で数日間反応させることで行っていた。しかしこの手法では、C_8F_<17>(CH_2)_3Brを特別に合成する必要があること、反応の簡潔には長時間必要なことから、より簡便かつ速い反応の開発が望まれる。そこで本研究では、酸クロリドが水酸基と穏和な条件で素早く進行することに着目し、市販品のC_8F_<17>COClを用いた反応を試みた。
反応溶媒、温度等、様々な条件を検討した結果、THF中、室温、トリエチルアミン存在下において反応がわずか2時間で定量的に進行することを見出した。得られたポリマーのSECカーブは単峰性で狭い分子量分布を保っており、反応中に主鎖のカップリング等の副反応が起きていないことがわかる。また、NMR、IR測定の結果からC_8F_<17>基が定量的に導入されていることが確かめられた。よって、本研究の目的とする鎖末端に複数のC_8F_<17>基を有する構造の明確なポリスチレンの合成に成功した。
以上、本年度の研究においては、ポリマー鎖末端へ複数のパーフルオロアルキル基を導入するための新たな手法の開発に成功した。
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