2022 Fiscal Year Research-status Report
Precision Polymer Synthesis by Living Anionic Polymerization Based on Reversible Activation
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22K05209
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
内山 峰人 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (10779680)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / アニオン重合 / リビング重合 / 炭素-水素結合 / 立体規則性 / 塩基触媒 / 特殊構造高分子 / 末端官能性高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子合成において、分子量や末端構造などの一次構造を精密に制御することは、優れた機能性高分子材料を開発する上で重要であり、既存の重合法に加え、更なる精密重合手法の開発が必要不可欠である。
本研究では、炭素―水素結合をドーマント種として用いた可逆的活性化に基づく新規リビングアニオン重合を確立し、その特徴を生かした高分子の精密構造制御を目的とした。本年度は、(1)開始剤やモノマー設計に基づく特殊構造高分子の精密合成と、(2)炭素―水素結合をドーマント種として用いた立体特異性リビングアニオン重合について検討し、以下の成果を得た。
(1)では、活性な炭素―水素結合と保護された官能基を有する連鎖移動剤を設計・合成し、メタクリレートのアニオン重合に添加することで、非常に簡便に末端官能性高分子の合成が可能であった。また、活性な炭素―水素結合を有する化合物、末端や側鎖に炭素―水素結合を有するポリマーを連鎖移動剤として用いることで、星形高分子や、ブロックポリマー、グラフトポリマーの合成が可能であった。以上、連鎖移動剤の設計により、様々な特殊構造高分子をアニオン重合において簡便に合成する方法を確立した。
(2)では、炭素―水素結合をドーマント種に用いたMMAのアニオン重合において、カリウム塩基に対する配位子や重合溶媒を適切に選択することで、mmが30%程度からrrが60%程度まで立体規則性を変化させることが可能であった。さらに、添加剤を加えることで分子量と立体構造の同時制御も可能であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度目的とした研究いずれも順調に進行し、良好な結果が得られたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度も、本年度に引き続き、生長末端の可逆的活性化に基づくリビングアニオン重合を用いた高分子の精密構造制御を検討する。特殊構造制御に関しては、生長末端への選択的付加反応を利用した末端官能性ポリマーの合成を検討する。
立体規則性の制御に関しては、さまざまな塩基触媒を用いて検討し、対カチオンの構造が立体構造や分子量制御に与える影響について検討する。さらに、キラル配位子を用いた立体規則性制御を検討する。上記に加えて、この新しいリビングアニオン重合を用いた様々なアニオン重合性モノマーの重合制御を検討する。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗に伴い、当初予定していた実験器具や消耗品等の購入時期や内容に変更があったため。また、対面での参加を予定した学会がオンラインでの開催になり、当初の予定より旅費を使用しなかったため。
次年度、試薬や機器等により多くの経費が見込まれることから、これに利用する。さらに、新たに学会に参加するための旅費として使用する。
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