| Research Abstract |
AB 型モノマー連鎖環化付加重合：2種モノマーの反応性の制御を利用した,random 共重合,one-shot での自発的な勾配型 (gradient)重合およびブロック(block)共重合法を確立した。モノマートリインの反応性を変える方法は,具体的には,モノアルキン置換基 について,電子吸引性基を有するアルキンが反応性が高い事,また,立体的に嵩高い置換基では反応速度が遅い事が傾向として判明し,これらを組み合わせて反応性を制御する事でone-shotでのrandom, gradient, block型共重合がそれぞれ実現した。モノマーが持ちうる官能基の自由度を明確にし,官能基化された高分子の合成を例示した。これまでに,低分子での反応で数多くの官能基(FG)に対してそのcompatibilityを明らかにしており,それらを基盤に,機能性高分子創成にむけて,重合反応への影響を含めた情報を詳細に得ることができた。
反応機構解析：モデル実験等を通じて,触媒反応機構を明確にしつつある。現時点では,触媒的な[2+2+2]環化付加金蔵錯体中間体で成長反応であるモノマーのモノアルキン部の反応の際に,残るジイン部分が金属中心に配位し,反応の進行とともに,「触媒が移動する」反応機構が妥当な説明であるが，触媒量を減じた場合の重合挙動が対応しない部分が有ることも分かったきた。この点については，次年度以降，引き続き検討していく。本重合系について,触媒量による分子量の制御法の確立について，各種の可能な開始剤(initiator)の導入を検討したが，現在の所成功していない。一方,生成高分子の末端構造を明らかにすることができ，これらへの後重合や末端修飾反応が可能となった
以上の,(i) one-shotでの自発的random, gradient, block共重合法の確立,(ii) 官能基選択性の精査,(iii) 末端構造修飾法の確立を達成し，様々な高分子構造の構築法としての基盤を構築した。
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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
当初計画した，到達目標である(i) one-shot での自発的な random, gradient, block 共重合法の確立,(ii) 官能基選択性の精査,(iii) 末端構造修飾法の確立について，これらを達成できた。一方，反応機構の確定と開始剤や反応条件による分子量制御について，未解明部分があり，更なる検討課題として残った。
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| Strategy for Future Research Activity |
未解明部分の課題として残った，反応機構の確定と開始剤や反応条件による分子量制御について，引き続き検討を行なっていく。本研究で行なっているコバルト系触媒以外の環化付加触媒系についても，この種の重合の可能性を検討するとともに，そこで起こる重合反応の挙動との比較検討が手がかりとなると考えている。
さらに，次年度は，前年度までの知見を基に,本環化付加重合のπ共役系高分子の合成への適用を検討する。具体的には,水酸基を有するモノマーの重合で得られる高分子の脱水反応によってインデン構造を含む共役高分子を,含ヘテロ原子モノマーや含インドール構造モノマーなどの重合によって,対応する共役系高分子の合成を検討する。得られたπ共役高分子について,光吸収・発光および導電性等の物性を検討する。
また，適当な距離を置いてアルキン 1,3-ジインを主鎖状に有するポリマー(やオリゴマー)について,別のアルキンやニトリルを分子間で[2+2+2]環化付加を行なうことで,対応する主鎖上にベンゼン環やピリジン環を有する共役系高分子(あるいはオリゴマー)を容易に合成できると考えられ,検討・確立する。この際,反応が完全で無ければ共役系が切断されてしまうことが問題点として挙げられ,この点について,特にオリゴマー合成に於いて検証し, 方法論として確立する。得られたπ共役オリゴマーについて,導電性等の物性を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
申請額からの減額によって，申請時に予定したこの経費による備品の購入を取りやめた。これについては，別途所属機関の学内経費で購入した。本研究の推進の目的には，これによって捻出された費用を次年度のポスドク人件費として新たに計上することがより良い支出であると判断した。
次年度使用額2,139,670円の内，2,040,000円をポスドク雇用費用として支出を予定している。
本年度の日本学術振興会PDとして在籍していた研究者を，次年度はポスドクとして本研究費での雇用を予定している。この研究者は，本年度，当研究室に所属していたので，ゼミ・研究会等で本研究の推移・内容を熟知しており，研究の効率的な実施の観点から，適当なポスドクであると判断した。
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