2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Heat-Resistant Polymers Based on Visible-Light-Driven Polyaddition
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21K05174
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
須藤 篤 近畿大学, 理工学部, 教授 (20293053)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 可視光 / 還元的カップリング / イミン / 重付加 / 高耐熱性高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終的な目標は「可視光利用にもとづく高耐熱性高分子の開発」であり、その実現のための手段として、これまで申請者が開発したイミン類の可視光駆動型の還元的カップリング系に着目した。この系は、光レドックス触媒としてペリレンを用いたメタルフリーな反応系であり、申請者が独自に開発したものである。
研究は３つのサブテーマからなり、サブテーマ１では還元的カップリング系をジイミンの反応に適用することでポリアミンを合成すること、サブテーマ２では得られたポリアミンの物性を評価すること、サブテーマ３ではポリアミンの化学修飾による耐熱性向上を検討する。
以下、最終年度となる今年度の研究成果である。昨年度に引き続き、サブテーマ３を実施した。昨年度、ポリアミンのモデルとなる1,2-ジアミンにトリホスゲンを作用させることで、対応する５員環ウレアが効率よく生成することを見出した。この知見に基づき、繰り返し単位中に1,2-ジアミン構造をもつポリアミン（すなわち、ジアミンの可視光駆動型還元的カップリングによって得られた高分子）とトリホスゲンとの反応を行ったところ、高分子主鎖中の1,2-ジアミン構造はほぼ定量的に５員環ウレア構造へと変換されることが明らかになった。さらに、得られた高分子のガラス転移温度は、化学修飾前のポリアミンのガラス転移温度よりも100 ℃程度高かった。
以上、研究期間全体にわたる３つのサブテーマの実施を通じて、本研究の目的である「可視光駆動型還元的カップリングによる高分子の合成」と「得られた高分子の化学修飾による耐熱性向上」を達成することができた。
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