2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K05791
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
杉原 伸治 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70377472)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水素結合 / ラジカル重合 / 精密重合 / ラジカル重合 / RAFT重合 / ビニルエーテル / 温度応答性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年に引き続き，カチオン重合でのみ得られるビニルエーテルポリマーに着目しその精密重合を検討した。ビニルエーテル類は，側鎖に電子供与性基を持つため生成ラジカルを安定に存在できず，副反応であるβ-開裂を頻繁に引き起こすため，工業的に広く用いられるラジカル重合は困難であるとされている。
２－ヒドロキシエチルビニルエーテルを親水性ビニルエーテルモノマーの代表として，弱アルカリ水（モノマー濃度60 wt%）で重合したところ，これまで不可能であった100%重合率で重合反応が進行する条件を見つけた。通常，有機溶媒中においてラジカル重合性モノマー濃度を増大させると，そのモノマーの重合速度は増大する。しかし，ビニルエーテル類の場合，水素結合場となる水の濃度を増大させる（モノマー濃度を減少させる）ことで重合速度が増大することがわかった。そこで13C-NMRを用い，水中で縦緩和時間測定を行った。その結果，重合時の遷移状態における運動性が水により向上し，反応における頻度因子が増大し，重合速度が加速したことを明らかにした。そのため，より重合が進行し，100%まで重合することが分かった。この結果は審査付論文により発表を行った。この重合で得たポリマーには温度応答性や細胞毒性，重合誘起自己組織への応用など，本ポリマーに有用な機能があったため，合わせてこれらも報告した。
上述で得られた重合系を拡張し，アルコキシエチルビニルエーテル類にも適用した。その結果，水系での可逆的不可開裂型連鎖移動（RAFT）ラジカル重合に成功したため，多様なモノマーの精密ラジカル重合系の構築および更なる重合誘起自己組織化等の機能付与に向け，現在詳細な重合条件検討をしており，良好な結果を得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画に示したビニルエーテルの精密ラジカル重合に成功し，弱アルカリ水を水素結合反応場として用いた水中で重合率100%を達成し，その機能性を含めて論文発表することができたため，当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画では，水素結合反応場と同時にRAFT平衡を使用することで，ラジカルの安定性を付与する重合系へと発展させ重合誘起型組織形成を行う予定になっていたが，すでに重合誘起型組織形成も行えているため，さらなる機能性付与も検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
予定していた消耗品を購入したが少額の繰越額が生じたため，次年度の物品購入に充てる。
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