2015 Fiscal Year Annual Research Report
ビニル付加・開環重合間の交差生長反応を実現するカチオン共重合系の創出
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26708014
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
金澤 有紘 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50621322)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / カチオン重合 / 開環重合 / 共重合 / 制御重合 / ビニルモノマー / オキシラン / 環状エステル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ビニル付加・開環同時カチオン共重合系の構築を目的としている。本年度は主に，（１）ビニルモノマーと環状アセタールの制御カチオン共重合系の構築，（２）ケトンを第三成分として用いた，ビニル付加・開環・カルボニル付加同時カチオン三元共重合系の開発，（３）ビニル付加カチオン重合と配位開環重合を組み合わせた系の開発の３つのテーマに沿って研究を行った。
（１）では，昨年度見出した1,3-ジオキセパンを環状アセタールとして用いた制御共重合系に加え，2-メチル-1,3-ジオキソランおよび1,3-ジオキソランを用いた系を設計した。とくに2-メチル-1,3-ジオキソランを用いた系では，第二級炭素カチオン種の生成および低い単独重合性のため，2-クロロエチルビニルエーテルとの共重合が非常に制御されることを見出した。
（２）では，一般にはモノマーとして用いられることのない脂肪族ケトンが，ビニルエーテルおよびオキシランと組み合わせることでモノマーとしてはたらき，ポリマー鎖に組み込まれることを見出した。とくに，適切なオキシランを用いることで，一方向のみの交差生長反応からなる特異な三元共重合が進行することがわかった。
（３）では，ビニルエーテルの制御カチオン重合とε-カプロラクトンの配位開環重合が同一系中で進行し，しかもビニルエーテル生長末端のアルコキシ交換機構により，グラフト型の共重合体が生成することを見出した。ZrやHfを用いることで，単一触媒で両反応が進行する系も設計した。
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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
本年度の目的として主に３つのテーマを掲げたが，いずれも順調に進行し，意義深い結果が多く得られたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までと同様に，ビニル付加・開環同時カチオン共重合のために重要な要素の解明，制御共重合系の設計，多様な機構を組み合わせた系の設計などを検討する。オキシランを用いる系では，オキソニウムイオン生長種の開環による炭素カチオンの生成が重要であることがわかってきたため，さらに多様な置換基を導入することで，より詳細に生長種の性質が共重合の進行に及ぼす影響を検討する。また，上記の環状エステルの系では，枝数の制御（交換反応の回数の制御）や，分子量の制御，多様な触媒系の設計などを検討する。さらに，さまざまな環状アセタールを用いて制御共重合系を設計するとともに，オキシランを用いた系での制御共重合の可能性を検討する。
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| Causes of Carryover |
計画通りに研究を遂行した上で未使用額が生じたが，無理に使用する必要がなかったため，次年度以降に使用することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度までに引き続き，研究遂行のための物品費・旅費等として使用する予定である。
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