2022 Fiscal Year Annual Research Report
Precision oxidative polymerization catalyzed by an artificial enzyme to synthesize aromatic polyethers with high performances and functions
| Project/Area Number |
20K05610
|
|---|
| Research Institution | Okayama University of Science |
|---|
Principal Investigator |
東村 秀之 岡山理科大学, 理学部, 教授 (00562224)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 人工酵素触媒 / 酸化重合 / 芳香族ポリエーテル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
人工酵素触媒によるフェノール類の精密酸化重合法を見出しており、新規な芳香族ポリエーテル類を高選択的合成できるようになった。本研究では、本触媒の特徴を最大限に引き出し、本ポリマーのさらなる高性能化と機能性の付与により、本法のスコープを拡大することを目指す。具体的には、（A）本ポリマーにアダマンチル基を導入し、分子間に空隙を持たせて誘電率を低くする。(B)反応性基をもつポリマーを合成し、多孔質化で誘電率をさらに低くする。(C)push-pull置換基をもつポリマーを合成し、高誘電性を発現させる。（A）（B）のポリマーは高速通信デバイスの絶縁材料として、（C）ポリマーは、高耐熱性フィルムコンデンサー材料の応用が考えられる。
（A) 2-フェニルフェノール酸化重合体は誘電率2.22を示し、全芳香族炭化水素系ポリマーとして世界最小となったが、このポリマーに1-アダマンチル基の導入を検討し、繰り返し単位あたり1/5以上導入することができた。また2-(2-アダマンチル)フェノールの本酸化重合と再沈殿により、Mnが約１万の新規ポリマーが得られ、誘電率が２．１７とより低誘電率となることが示された。（B) 2-エチニルフェノールの本酸化重合から溶媒可溶なポリマーが得られ、Mnは約5千を示したが、OHだけでなくC≡CHも反応しているようで、検討を継続している。（C)本酸化重合において、2-メトキシフェノールでは電子供与性のメトキシ基が触媒に配位して重合を阻害し、また5-シアノフェノールではシアノ基の電子吸引性により酸化重合不活性となった。しかし、2-メトキシ-5-シアノフェノールの酸化重合では、両置換基の共鳴効果によりお互いの欠点を相殺して重合可能となり、Mnが1万以上の新規ポリマーを得ることに成功した。
|
