2016 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of Various Well-Defined Stimuli-Responsive Polymers via Living/Controlled Cationic Polymerization
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26288063
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
青島 貞人 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50183728)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 高分子設計 / 高分子分解 / リビング重合 / カチオン重合 / 刺激応答性 / 構造制御 / ブロックコポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 新規リビングカチオン重合開始剤系の開拓
新しい重合開始剤系の開拓として、N－ビニルカルバゾールなどの制御重合やラジカル重合との同時重合が可能な開始剤系を検討した。また、低環境負荷型の金属を含まない開始として光カチオン重合開始系の開発なども行った。たとえば最初の例では、対イオン・配位子・添加物の新設計により、カチオン重合では大きな課題であった立体特異性リビング重合を目指した開始剤系をN-ビニルカルバゾールの重合系で検討し、リビング重合でかつ高い立体規則性を見いだした。
ポリマー末端や主鎖にアセタール、ヒドロキシ基などを有するポリマーの精密合成及びその箇所からの第二の重合開始も検討した。たとえば、環状アセタールの選択的開環反応を開始反応に用いたリビングカチオン重合を発展させ、水酸基を設計通りの位置に緻密（たとえば周期的）に導入し、セグメント間隔や側鎖長が制御されたグラフトポリ乳酸を合成した。開始剤系として酸素親和性が高い金属ルイス酸とハロゲンを引き抜きやすいルイス酸を組み合わせた開始剤系の選択が重要であった。
2. 高度に構造制御された刺激応答性ポリマー材料の創製
カチオン重合を有機反応と共存させたタンデム型重合として、生長末端でのみ選択的に有機反応が起こる特殊な制御重合などを試みた。たとえば、フルフラールなどのアルデヒドとビニルエーテルとの交互共重合において、生長末端がフルフラール時のみフラン環の電子状態が変化する最適条件を検討した。その結果、置換基の位置やビニルエーテルの構造によって、様々な制御された構造のポリマーが得られることを見いだした。
重合反応性が異なるためブロック重合等が困難な系でも、最適条件を探索して各種ブロックポリマー等を精密合成し、溶液に浸すだけで表面状態を選択的に変えるなどの機能性を有するフィルムを開発した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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