Development of Novel Polymerization Based on the Cyclocopolymeization of Isocyanide and Unsaturated Hydorocarbons

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05582
• 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: Osaka University
• Principal Investigator: Kanbayashi Naoya 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (50706752)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: イソシアニド / アレン / らせん高分子 / πスタッキング / リビング重合 / 末端官能基化

Outline of Final Research Achievements

In our previous work, we successfully conducted cyclocopolymerization using arylisocyanides containing an alenyl group at the ortho position as monomers. Through meticulous investigation of reaction conditions and mechanisms, we achieved a living polymerization with precise control over molecular weight and molecular weight distribution. Using the living nature, we were able to fabricate diverse polymers with well-defined end structures.Furthermore, it was found that the poly(quinolin-2,3-methylene) leads to the formation of π-stacked polymers, wherein quinoline rings in the main chain exhibit helical stacking, facilitated by the incorporation of amino acid derivatives within the side chains.

Free Research Field

高分子合成

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、申請者自身の有機金属錯体化学の知見を基本として、錯体レベルから反応設計を行うことで、従来困難とされてきた重合反応の確立に成功しており、今後イソシアニドと不飽和炭化水素を組み合わせた更なる重合系の展開が期待される。
ポリ（キノリレン-2,3-メチレン）が形成するπスタック型のらせん高分子は、従来の合成法では構築が難しい新しい二次構造となる。これらは、末端やπスタック長の制御も可能であり、πスタック構造を経由する物性理解やそれらの体系化を行うことで、材料開発において、今までの概念にとらわれない新しい分子設計及び機能開拓が期待できる。