Development of next-generation polymeric materials using specific functions and binding characteristics of organic selenium compounds

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05577
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Mori Hideharu 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (00262600)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: セレン / ラジカル重合 / 高屈折率材料 / 光学材料 / 精密重合 / アッベ数

Outline of Final Research Achievements

Novel high refractive index selenium-containing polymers have been developed. The homopolymer obtained from 2-vinylselenophene showed a high refractive index, a reasonable Abbe number, and high transparency. Copolymerization with maleimide derivatives afforded copolymers with a moderate alternating tendency and relatively high yields. Selenophene-containing copolymers with pendant N-vinyl units was successfully employed for the formation of photo-induced crosslinked film by a thiol-ene reaction.　High transparent high-refractive-index polymer series were prepared by the radical polymerization of selenium-containing (meth)acrylates and their copolymerization with methyl methacrylate. This enabled the achievements of enhanced refractive indexes and tunable Abbe numbers, without lowering their transparencies and thermal properties, which are required as optical materials.

Free Research Field

高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、セレン化合物を基本骨格（キーマテリアル）として取り上げ、その特異な機能と結合特性を活用した機能性高分子材料の創成を実現した。セレン含有ビニルモノマー類は多様な構造類似体が合成可能であり、機能性材料のリード化合物としての有用性を見いだした。さらに、セレン化合物を活用した機能性高分子の設計指針・合成手法を確立すると共に分子構造-材料特性の相関を学術的観点から明らかにした。我が国のセレンの生産量は世界の約25％にのぼり、日本が優位性をもって産出することのできる数少ない資源である。このセレンを有効に機能性材料へと変換する手法を開拓した本研究成果は、極めて大きい社会的意義があると言える。