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Strategic synthesis of Olympic polymers by structural transformation of polymer network with four-fold branching and the investigation of the physical properties.

Research Project

Project/Area Number 18H02031
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Takano Atsushi  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00236241)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Keywords環状高分子 / カテナン型高分子 / かご型高分子 / 8の字型高分子 / アニオン重合 / オリンピックポリマー / ダイヤモンド型規則網目 / トポロジー
Outline of Final Research Achievements

New synthetic strategy for the synthesis of Olympic polymer was attempted, that is, firstly coupling reaction of end-functional four-arm star polymers was carried out to produce a caged polymer or a network with tetrafunctional cross-links (4f-network), secondly, the cross-linking point(X) is broken into two pieces (><). In the coupling reaction in diluted condition, the caged polymer was synthesized quantitatively. On the other hand in concentrated condition 4f-network was not formed efficiently, therefore the synthesis of catenated network was not carried out.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

複数の環状高分子が分子間でインターロックしたカテナン型高分子は、高分子同士のトポロジーによる拘束が物性へ与える影響を調べるためのモデルポリマーとして非常に興味深い。しかし、このような位相幾何学的構造を持つ高分子を効率良く合成することは極めて困難である。そこで新しい合成戦略として、一旦4分岐星型高分子同士の2分子間相補的末端カップリング反応によりかご型高分子を調製後、分岐点を開裂させる2段階の操作により、目的とする高分子を調製する方法を考案した。本研究ではこの合成戦略におけるカテナン型高分子の前駆体となる4分岐かご型高分子を高効率で合成できる方法を確立することができた。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Preparation, characterization, and dilute solution properties of four-branched cage-shaped poly(ethylene oxide2020

    • Author(s)
      Takashi Noda, Yuya Doi2, Yutaka Ohta, Shin-ichi Takata, Atsushi Takano, Yushu Matsushita
    • Journal Title

      J Polym Sci.

      Volume: 58 Issue: 15 Pages: 2098-2107

    • DOI

      10.1002/pol.20200286

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 様々な一次構造を有するポリエチレンオキシドの精密合成とその溶液物性2020

    • Author(s)
      中崎康太、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      日本レオロジー学会第47年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 低ガラス転移温度を持つ高純度、高分子量環状高分子の精密合成とその粘弾性2020

    • Author(s)
      山本敦士、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • Organizer
      日本レオロジー学会第47年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 4分岐かご型高分子の合成とキャラクタリゼーション2019

    • Author(s)
      野田 昂志,土肥 侑也,上原 恵理香,出口 哲生,Jason Cantarella,Clayton Shonkwiler,高田 慎一,太田 豊,高野 敦志,松下 裕秀
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 様々な一次構造を有するポリエチレンオキシドの精密合成とその溶液物性2019

    • Author(s)
      中崎康太,高野敦志,高橋良彰,松下裕秀
    • Organizer
      第 67 回レオロジー討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] かご型高分子の精密合成、キャラクタリゼーションと粘弾性2019

    • Author(s)
      中崎康太,野田 昂志,高野 敦志,松下 裕秀
    • Organizer
      2019年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会 合同討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation and Characterization of Caged Polymers2019

    • Author(s)
      Atsushi Takano
    • Organizer
      International Symposium: Polymers Meet Topology
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] カテナン型高分子の精密合成とキャラクタリゼーション2018

    • Author(s)
      野田 昂志、土肥 侑也、高野 敦志、松下 裕秀
    • Organizer
      2018年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・ 高分子ナノテクノロジー研究会 合同討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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