Study of Radical Polymerizations Utilizing Carbonyl Reactions to Introduce Various Functional Groups into Side and Main Chain

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20531
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Watanabe Hironobu 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30912357)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 重合反応 / 高分子合成 / ラジカル共重合 / ヘテロ原子 / 硫黄 / エノール / 分解性ポリマー / 機能性材料

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed at the generation of novel polymers containing various functional groups in the side chains and main chains by exploiting reactions of carbonyl group in monomer design and radical polymerization reactions. In particular, we investigated the direct radical copolymerization of thioamide derivatives and vinyl monomers to synthesize novel degradable polymers, radical polymerization of carbonyl and imine compounds, and the synthesis of polymers with hydroxy groups directly attached to the main chains by radical polymerization of enols. Appropriate design of monomer structures and polymerization conditions allowed the synthesis of unique polymers that have not been obtained previously.

Free Research Field

高分子合成

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、カルボニル化合物の反応を利用することで、ラジカル重合によって生成するポリマーの主鎖や側鎖に多様な官能基を導入できることを明らかにした。ラジカル重合は簡便で汎用性の高い高分子合成法であり、学術的・工業的に広く用いられる。そのため、カルボニルという有機化学におけるきわめて基本的な官能基を利用して従来にない構造のポリマーを合成できるようになったことは意義深い。本研究は、種々の機能性や分解性を有する高分子材料の開発に繋がる結果であり、産業面や環境問題における貢献も期待される。