2016 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 / ビニルモノマー / オキシラン / ラクトン / ルイス酸 |
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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。本年度はおもに，（１）オキシランの置換基がビニルエーテルとのビニル付加・開環同時カチオン共重合系に及ぼす影響の検討，（２）種々の環状アセタールを用いたビニルモノマーとの制御カチオン共重合系の設計，（３）ビニル付加カチオン重合と配位開環重合が同時に進行する新しいタイプの共重合系の開発の３つのテーマに沿って研究を進めた。
（１）では，電子求引性基であるアルコキシ基やクロロ基を有するオキシランと種々のビニルエーテルのカチオン共重合を行い，交差生長反応を伴う重合が進行するために重要な要素について検討した。電子求引性基によってオキシランモノマーの反応性が低下するため，それに応じて反応性の小さいビニルエーテルを組み合わせることで，効率的な共重合が進行することがわかった。
（２）では，環状アセタールの環員数および置換基がビニルモノマーとのカチオン共重合挙動に及ぼす影響について検討した。５員環の1,3-ジオキソランの2-位にメチル基を２つ有する環状アセタールをおもに検討し，無置換およびメチル一置換の環状アセタールに比べて非常に高い反応性をもつこと，単独重合性が無いため交互に近い共重合体が生成したことなどを見出した。
（３）では，ビニルエーテルとε-カプロラクトンのそれぞれビニル付加カチオン重合と配位開環重合が同時に進行する新しいタイプの共重合系を構築した。HfCl4とHf(OBu)4を適切な量比で組み合わせることで，独立した生長反応が進行する一方，活性点で一時的に組み合わさることでアルコキシ基交換反応が起こり，グラフト共重合体が生成した。同程度な速度での両モノマーの重合と効率的なアルコキシ基交換葉能が起こる反応条件を設計することがとくに重要であった。
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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
本年度の目的として主に３つのテーマについて検討を進めたところ，いずれも順調に進行し，興味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 |
最終年度として，これまでに構築してきたビニル付加・開環同時カチオン共重合系をより深く理解することと，さらにさまざまなタイプの共重合体を精密に合成できるような新しい系を設計することを目的に研究を進める。オキシランを用いる系では，オキシランの置換基・骨格が共重合挙動に及ぼす影響について検討する。環状オリゴマー生成やβ-プロトン脱離反応などの副反応の抑制に向けた反応系の設計も行う。環状アセタールを用いる系では，種々のビニルモノマーと環状アセタールを用いて系統的に共重合を検討し，とくに環状アセタールの構造が交差生長反応の頻度や重合速度などに及ぼす影響について詳細に調べる。また，ビニル付加カチオン・配位開環同時共重合系では，触媒系やモノマー構造の設計などにより，アルコキシ基交換反応の頻度や生成ポリマーの分子量の制御を目指す。
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| Causes of Carryover |
テーマに沿って研究を実施した上で未使用額が生じたが，無理に使用する必要が無かったため，最終年度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等の目的に使用する。
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