2017 Fiscal Year Annual Research Report
Consecutive Cyclization: A Novel Approach for Multicyclic Polymer Synthesis
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16K14000
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 敏文 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80291235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 拓矢 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30525986)
磯野 拓也 北海道大学, 工学研究院, 助教 (70740075)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 特殊構造高分子 / 環状高分子 / メタセシス重合 / 環化重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は「連鎖的環形成」という全く新しい発想の多環状高分子の合成法を提案するものであり、この方法論に基づいて様々な構造を有する多環状高分子の合成を実践する。さらに、合成した一連の多環状高分子について系統的な物性評価を行い、多環状構造と物性の相関を明らかにすることを最終目標とする。
本年度は、昨年度までに確立した「連鎖的環形成法」の汎用性拡大を目指した検討を行った。昨年度は、両末端ノルボルネン官能基化ポリ乳酸（PLLA）をマクロモノマーとして、Grubbs触媒を用いた環化重合を行うことで効率的かつ簡便に多環状高分子を合成できることを示した。今年度はPLLAに加えて、ポリカプロラクトン、ポリテトラヒドロフラン、およびポリエチレングリコール（PEG）からなるマクロモノマーにも本手法が応用できることを確認した。また、PLLAとPEGからなるトリブロック共重合体（PLLA-b-PEG-b-PLLA）もマクロモノマーとして利用できることを見出し、両親媒性の多環状高分子を得ることが出来た。さらに、この環化重合がリビング的に進行することを利用して、PLLAとPEGマクロモノマーの環化ブロック共重合を行うことで多環状ブロック共重合体の合成にも成功した。
上記の合成研究で得られた多環状高分子について物性評価も行った。例えば、多環状PLLAのガラス転移温度、粘度および流体力学的半径について、同程度の分子量を有するブラシ状PLLA（片末端ノルボルネン官能基化PLLAの開環メタセシス重合により調製）を比較対象として検討した。その結果、多環状PLLAはブラシ状PLLAよりも高いガラス転移温度を示すことがわかり、一方で粘度と流体力学的半径は小さくなることが判明した。
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