2007 Fiscal Year Annual Research Report
「非遷移金属触媒」および「光」で制御する新しい型のリビングラジカル重合の開発
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19750093
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
後藤 淳 Kyoto University, 化学研究所, 助教 (20335219)
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| Keywords | リビングラジカル重合 / 非遷移金属 / 可逆移動触媒重合 / ゲルマニウム / リン / 光重合 / 光アンテナ |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、我々が最近独自に発見した非遷移金属触媒反応と光化学反応を利用した新しい型のリビングラジカル重合(LRP)を二種、開拓することにある。本年度は、第一に、前者の反応を利用して、ゲルマニウムを触媒とする新しい型のLRPを開拓した。市販のゲルマニウム化合物の利用とともに、置換基を系統的に変えた各種のゲルマニウム化合物を合成し、それらを用いて、ポリスチレンおよび各種のポリメタクリル酸エステル等の分子量分布の狭い高分子の精密合成に成功した。さらに、触媒の元素種をゲルマニウムからリンへ拡張することにも成功した。この重合は、非遷移金属を触媒とする初のLRPであり、さらに、本研究では、この重合がヨウ化物ラジカルの媒介する新しいタイプの反応機構で進行することを反応速度論的に明らかにし、この重合法を可逆連鎖移動触媒重合(RTCP)と命名した。この重合法の特色は、触媒の活性が高く、その使用量が微量であること、また、触媒が毒性の低い汎用化合物であること等にあり、この重合法は、各種の構造制御性高分子材料の低コストで環境安全性に優れた製造法となりうる。本年度は、第二に、フェニルフルオレン基を光吸収アンテナとして有する独自の保護基を開発し、これを用いた(その光解離(光脱保護)に基づいた)光誘起型重合に初歩的な成功を収めた。さらに、その発展として、より吸光係数の大きいキノリン基をアンテナとする保護基を開発した。反応速度論的研究を行ったところ、その脱保護は、キノリン基による光吸収とその分子内エネルギー移動(一分子反応)によることが判明し、また、脱保護は、重合の制御に十分な速度で生じていることが定量的に判明した。光は、重合を局所的に望むタイミングで誘起する有効な手段であり、本重合はこの点に鑑み、光ならではの独自の応用分野を持ちうる。
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