Polymer reaction based on the cyclic monomers with dynamic nature
| Project/Area Number |
20H02783
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
青木 大輔 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (80736950)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
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| Keywords | 動的共有結合 / ジスルフィド / トポロジー / 環状分子 / 環状高分子 / ラジカル / 分子量制御 / 環状モノマー / 環拡大重合 / 架橋高分子 / 一次構造制御 |
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| Outline of Research at the Start |
動的共有結合は共有結合でありながら可逆的な解離－付加が実現できるため、あるときは共有結合として振る舞うが、特定の外部刺激によってその構造が解離し組み変わる特徴（動的特性）を有する。本研究課題では、動的特性を有する環状化合物が生み出す特異な「構造再編成」を利用することで、従来の手法では達成することができなかった高分子・超分子の合成法を確立する。具体的には、大環状化合物の合成、動的な高分子の一次構造制御、架橋高分子の精密修飾を達成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、動的特性を有する環状化合物が生み出す特異な「構造再編成」を利用することで、従来の手法では達成することができなかった高分子・超分子の合成法を確立する。具体的には、大環状化合物の合成、動的な高分子の一次構造制御、架橋高分子の精密修飾を達成する。
本年度は、熱によってその動的特性を制御可能な（2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-イル）ジスルフィド（BiTEMPS）を１つのみ有する種々の環状化合物を合成することに成功した。さらに得られた環状分子をモノマーに用いて1)環拡大重合による環状高分子の合成と、2)末端が制御された動的な共有結合からなる高分子の合成に成功した。以下にその詳細をまとめる。
1)得られた環状分子を加熱することで簡便な手法で環状高分子を得た。環状高分子のモノマーとなる環状化合物には所望の官能基や機能団を導入できることから、「共重合」をすることで特異な機能・物性を発現する環状ポリマーを環拡大重合によって自在に合成することが期待できる。
2)BiTEMPS骨格を１つのみ有する環状化合物に対して、末端として機能する直鎖状のBiTEMPS誘導体を重合系中に添加することで、末端の一次構造が厳密に制御された動的共有結合ポリマーの合成に成功した。また環状体に対して直鎖状BiTEMPS誘導体を添加する量を変化させることで、得られるポリマーの分子量制御についても制御できることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
熱によってその動的特性を制御可能な（2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-イル）ジスルフィド（BiTEMPS）を１つのみ有する種々の環状化合物を比較的簡便に合成できたことで、それらを用いた発展研究をより円滑に進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は動的な環状分子を用いて環状高分子や線状高分子を簡便に合成する手法を開発することができた。今後は架橋高分子の精密修飾についても検討することで、新しい架橋高分子の修飾法の確立と架橋高分子の機能化を達成する。
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Report
(1 results)
Research Products
(16 results)
