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2015 Fiscal Year Annual Research Report

Sequence-Regulated Vinyl Polymers via Precision Radical Polymerization

Research Project

Project/Area Number 15H02181
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

上垣外 正己  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00273475)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsラジカル重合 / リビング重合 / ラジカル付加 / 連鎖重合 / 逐次重合 / 定序配列ポリマー / モノマー配列制御 / ビニルポリマー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、合成高分子における究極の課題であるモノマー配列制御に関して、ビニルモノマーを原料として用い、一分子ラジカル付加反応、ラジカル連鎖重合、ラジカル逐次重合などを駆使して、配列制御ビニルポリマーを構築することを目的としている。
本年度は、主に、(1)ラジカル連鎖重合と(2)ラジカル逐次重合において、高度なモノマー配列制御を可能とする重合系の開発を行った。また、(3)一分子ラジカル付加反応により構築した側鎖配列組込モノマーのラジカル連鎖重合についても検討し、主鎖と側鎖の配列制御について検討を行った。
(1)ラジカル連鎖重合における選択的連鎖生長反応による配列制御ポリマーの開発:リモネンと、種々の置換基を有する2種類のマレイミド誘導体との三元共重合をフルオロアルコール中で行うことで、リモネンとマレイミド誘導体は1:2の連鎖を保ちつつ、2種類のマレイミド誘導体はグラジエント構造を有するような配列制御ポリマーの合成が可能であった。さらに第三成分モノマーとしてメタクリル酸エステルなどのモノマーを用い、より高度なモノマー配列制御を検討した。
(2)配列組込モノマーのラジカル逐次重合による配列制御ポリマーの開発:非共役二重結合と活性な炭素-塩素結合の間に、種々のビニルモノマーがABCDなどの配列で組み込まれたモノマーを一分子ラジカル付加により合成し、これらをラジカル逐次重合することで新規配列制御ビニルポリマーの合成を行った。
(3)配列組込モノマーの選択的ラジカル連鎖重合による主鎖・側鎖配列制御ポリマーの開発:同様な一分子ラジカル付加により、マレイミドの側鎖にビニルモノマー配列が組み込まれた一連のオリゴモノマーを合成し、スチレンなどとのラジカル共重合を行い、側鎖と主鎖に配列の制御されたビニルモノマー連鎖をもつ配列制御ポリマーの合成に成功し、ポリマーの物性に及ぼす影響を考察した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度における本研究では、(1)ラジカル連鎖重合、(2)ラジカル逐次重合、(3)一分子ラジカル付加反応により構築した側鎖配列組込モノマーのラジカル連鎖重合について検討することを予定し、それぞれについて成果が得られた。ラジカル連鎖重合については、予期せぬ結果が得られたため、科研費の繰越を行い、それについても検討することで新たなモノマー配列を見出した。

Strategy for Future Research Activity

初年度における本研究では、(1)ラジカル連鎖重合、(2)ラジカル逐次重合、(3)一分子ラジカル付加反応により構築した側鎖配列組込モノマーのラジカル連鎖重合についても検討することを予定し、それぞれについて成果が得られた。ラジカル連鎖重合については、予期せぬ結果が得られたため、科研費の繰越を行い、それについても検討することで新たなモノマー配列を見出した。

  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Main- and Side-Chain Sequence-Regulated Vinyl Copolymers by Iterative Atom Transfer Radical Additions and 1:1 or 2:1 Alternating Radical Copolymerization2016

    • Author(s)
      T. Soejima, K. Satoh, M. Kamigaito
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 138 Pages: 944-954

    • DOI

      10.1021/jacs.5b11631

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Control of Stereochemistry in Atom Transfer Radical Addition and Step-Growth Radical Polymerization by Chiral Transition Metal Catalysts2016

    • Author(s)
      T. Soejima, K. Satoh, M. Kamigaito
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 72 Pages: 7657-7664

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.01.060

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Monomer Sequence Regulation in Main- and Side-Chains of Vinyl Copolymers: Synthesis of Vinyl Oligomonomers via Sequential Atom Transfer Radical Addition and Their Alternating Radical Copolymerization2015

    • Author(s)
      T. Soejima, K. Satoh, M. Kamigaito
    • Journal Title

      ACS Macro Lett.

      Volume: 4 Pages: 745-749

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.5b00379

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 植物由来ビニルモノマーの構造を活かした精密バイオポリマー合成2016

    • Author(s)
      上垣外正己
    • Organizer
      第66回日本木材学会大会 日本木材学会バイオマス変換研究会 春季講演会「バイオマス関連素材の合成・分析・変換」
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-03-29 – 2016-03-29
    • Invited
  • [Presentation] Developments in Controlled Radical Polymerization2016

    • Author(s)
      M. Kamigaito
    • Organizer
      Polymer Materials Research Center Seminar
    • Place of Presentation
      Harbin (China)
    • Year and Date
      2016-01-12 – 2016-01-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Precision Polymerization of Renewable Vinyl Monomer for Sustainable Polymers2015

    • Author(s)
      M. Kamigaito, K. Satoh
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Monomer Sequence Control in Main- and Side-Chains of Vinyl Polymers by Controlled Radical Polymerization2015

    • Author(s)
      M. Kamigaito, K. Satoh
    • Organizer
      he 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of Main- and Side-Chain Sequenced Polymers via Radical (Co)polymerization of Maleimide-Functionalized Sequence-Regulated Oligomonomers2015

    • Author(s)
      T. Soejima, M. Kamigaito, K. Satoh
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Controlled Radical Polymerization of Renewable Vinyl Monomer for Sustainable Polymers2015

    • Author(s)
      M. Kamigaito, K. Satoh
    • Organizer
      Pacific Polymer Conference 14 (PPC 14)
    • Place of Presentation
      Kauai (USA)
    • Year and Date
      2015-12-09 – 2015-12-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 植物由来モノマーの精密重合に基づく機能性高分子の合成2015

    • Author(s)
      上垣外正己
    • Organizer
      第23回合同講演会並びに有機テクノロジー研究会「生物資源を活用した材料開発」
    • Place of Presentation
      ダイワロイネットホテル和歌山(和歌山県和歌山市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-02
    • Invited
  • [Presentation] リモネン/マレイミド/メタクリルモノマーの三元ラジカル共重合による特異的な(BAB)-r-C配列の発現2015

    • Author(s)
      小鹿将誉, 佐藤浩太郎, 上垣外正己
    • Organizer
      第46回中部化学関係協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [Presentation] (BAB)-r-C特異的なモノマー配列を与えるリモネン/マレイミド/メタクリレート3元ラジカル共重合2015

    • Author(s)
      小鹿将誉, 佐藤浩太郎, 上垣外正己
    • Organizer
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [Presentation] 高分子の合成~精密重合における最近の展開2015

    • Author(s)
      上垣外正己
    • Organizer
      第23回東海高分子基礎研修コース
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-10-05 – 2015-10-06
    • Invited
  • [Presentation] (BAB)-r-C特異的なモノマー配列を与えるリモネン/マレイミド/メタクリレート3元リビングラジカル共重合2015

    • Author(s)
      小鹿将誉, 佐藤浩太郎, 上垣外正己
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] BAB)-r-C特異的なモノマー配列を与えるリモネン/マレイミド/メタクリレート3元ラジカル共重合2015

    • Author(s)
      小鹿将誉, 佐藤浩太郎, 上垣外正己
    • Organizer
      第153回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      サンパーク犬山(愛知県犬山市)
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-05
  • [Presentation] Controlled Radical and Cationic Polymerization for Renewable Terpene and Styrene Monomers for Sustainable Vinyl Polymers2015

    • Author(s)
      M. Kamigaito, K. Satoh
    • Organizer
      45th World Chemistry Congress and 48th General Assembly Meeting of the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC-2015)
    • Place of Presentation
      Busan (Korea)
    • Year and Date
      2015-08-09 – 2015-08-14
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] リビングラジカル重合の起源と展開2015

    • Author(s)
      上垣外正己
    • Organizer
      第47回湘南地区講演会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2015-08-05 – 2015-08-05
    • Invited
  • [Presentation] Radical Polymerization Controlled by Fluorinated Alcohols2015

    • Author(s)
      M. Kamigaito, K. Satoh
    • Organizer
      7th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-7)
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 特異的な配列を生じるリモネン/マレイミド/メタクリレート3元ラジカル共重合2015

    • Author(s)
      小鹿将誉, 佐藤浩太郎, 上垣外正己
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] 側鎖に機能性定序配列構造を有するマレイミド誘導体のラジカル(共)重合2015

    • Author(s)
      副島敬正, 佐藤浩太郎, 上垣外正己
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Book] Control of Polymer Sequences in McGraw-Hill Yearbook of Science and Technology 20152015

    • Author(s)
      M. Kamigaito, K. Satoh
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      McGraw-Hill

URL: 

Published: 2018-01-16  

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