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有機超強酸を用いた精密重合法による特殊構造ポリマーの合成と機能性材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J03764
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関金沢大学 (2015)
北海道大学 (2013-2014)

研究代表者

高田 健司  金沢大学, 自然システム学系, 特任助教

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード有機分子触媒 / 精密重合 / グループトランスファー重合 / 特殊構造ポリマー / ブロックポリマー / リビング重合 / 末端官能基化 / 星型ポリマー
研究実績の概要

本研究では、新規に合成した開始剤を用いたグループトランスファー重合により特殊構造ポリマーの精密合成を行い、得られたポリマーの物性評価により、高度な機能性を有する材料の開発を目的とした。
平成27年度は、特殊な構造を有するポリマー合成について検討を行った。前年度で得た、末端に官能基を有したポリマーの合成に関する知見を活かして星形ポリマーの合成を試みた。実際には、シリルケテンアセタール構造を複数有する開始剤を合成し、その開始剤がグループトランスファー重合に適用可能であるかを検討した。開始剤はペンタエリトリトールを出発原料として、アルコール系デンドリマーの合成、エステル化、シリル化の手順を踏み、合成した。構造はNMRおよびサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)により決定した。得られた開始剤を用いてグループトランスファー重合を試みたところ、本年度において合成した開始剤はアクリレート系モノマーの制御重合に適していることが明らかとなり、分岐数、分子量、ブロックコポリマー配列の制御された特殊構造ポリマーが合成可能であることを示した。精密合成された特殊構造ポリマーの物性評価と構造の相関を明らかにするまでには至らなかったが、海外の研究者とのコラボレーションにより今後、一つの研究分野として発展していくことが期待されるものとなった。
本研究全体を通して「アニオン重合によりこれまで達成されていないアクリレート系ポリマーの精密合成とその特殊構造ポリマーの合成」が達成されたことは高分子合成の分野において大きなインパクトを与えたといえる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Sequential Mukaiyama-Michael reaction induced by carbon acids2016

    • 著者名/発表者名
      Yanai, H., Kobayashi, O., Takada, K., Isono, T., Satoh, T.,Matsumoto, T.
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 52 号: 16 ページ: 3280-3283

    • DOI

      10.1039/c5cc10115h

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of AB block and A2B2 and A3B3 miktoarm star-shaped copolymers using ω-end-functionalized poly(methyl methacrylate) with a hydroxyl group prepared by organocatalyzed group transfer polymerization2015

    • 著者名/発表者名
      Eric, O.-T., Chen, Y., Takada, K., Sato, S.-i., Satoh, T.,Kakuchi, T
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 6 号: 45 ページ: 7841-7850

    • DOI

      10.1039/c5py01112d

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Organic acids as efficient catalysts for group transfer polymerization of N,N-disubstituted acrylamide with silyl ketene acetal: polymerization mechanism and synthesis of diblock copolymers2015

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, S., Chen, Y., Kitano, K., Takada, K., Satoh, T., Kakuchi, T
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 6 号: 38 ページ: 6845-6856

    • DOI

      10.1039/c5py01104c

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Homopolymers, Diblock Copolymers, and Multiblock  Polymers by Organocatalyzed Group Transfer Polymerization of Various Acrylate Monomers2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Takahiro Ito, Kodai Kitano, Shinji Tsuchida, Yu Takagi, Chen Yougen, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 号: 3 ページ: 511-519

    • DOI

      10.1021/ma502298v

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of end-functionalized poly(methyl methacrylate) by organocatalyzed group transfer polymerization using functional silyl ketene acetals and α-phenylacrylates2015

    • 著者名/発表者名
      Chen Yougen, Kenji Takada, Naoya Kubota, Eric Ofos-Twun, Takahiro Ito, Takuya Isono, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 6 号: 10 ページ: 1830-1837

    • DOI

      10.1039/c4py01564a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of α-, ω-, and α,ω-End-Functionalized Poly(n-butyl acrylate)s by Organocatalytic Group Transfer Polymerization Using Functional Initiator and Terminators2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Keita Fuchise, Naoya Kubota, Takahiro Ito, Chen Yougen, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 号: 16 ページ: 5514-5525

    • DOI

      10.1021/ma501106e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] B(C6F5)3-Catalyzed Group Transfer Polymerization of n-Butyl Acrylate with Hydrosilane through In Situ Formation of Initiator by 1,4-Hydrosilylation of n-Butyl Acrylate2014

    • 著者名/発表者名
      Keita Fichise, Shinji Tsuchida, Kenji Takada, Chen Yougen, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      ACS Macro Letter

      巻: 3 号: 10 ページ: 1015-1019

    • DOI

      10.1021/mz5004689

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermoresponsive properties of 3-, 4-, 6-, and 12-armed star-shaped poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate]s prepared by core-first group transfer polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Seiya Kikuchi, Chen, Yougen, Keita Fuchise, Kenji Takada, Junsuke Kitakado, Shin-ichiro Sato, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 5 号: 16 ページ: 4701-4709

    • DOI

      10.1039/c4py00290c

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Precise synthesis of multiblock acrylate polymers using organocatalyzed group transfer polymerization2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium 2015
    • 発表場所
      札幌(北海道)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Well-Defined Multiblock Acrylate Polymers Using Organocatalyzed Group Transfer Polymerization of Various Acrylate Monomers2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization 2015 Bordeaux
    • 発表場所
      Bordeaux(France)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Multiblock Acrylate Polymers by Organocatalyzed Group Transfer Polymerization2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Takahiro Ito, Yougen Chen, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Novel Group Transfer Polymerization of Methyl Methacrylate by Hydrosilane and Boron Catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      Kodai Kitano, Shinji Tsuchida, Seiya Kikuchi, KenjiTakada, Yougen Chen, Shin-ichiro Sato, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      AGH-HU Joint Symposium
    • 発表場所
      ポーランド・AGH科学技術大学 (クラクフ)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グループトランスファー重合による星型ポリアクリル酸エステルの精密合成2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 貴弘、高田健司、陳 友根、佐藤 敏文、覚知 豊次
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部 2014 年 夏季研究発表会
    • 発表場所
      日本・定山渓ビューホテル (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] メタクリル酸メチルの新規グループトランスファー重合2014

    • 著者名/発表者名
      北野 広大、土田 晋士、菊地 誠也、高田 健司、陳 友根、佐藤 敏文、覚知 豊次
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部 2014年 夏季研究発表会
    • 発表場所
      日本・定山渓ビューホテル (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランを触媒としたアクリルモノマーの新規グループトランスファー重合2014

    • 著者名/発表者名
      北野 広大、土田 晋士、菊地 誠也、高田 健司、陳 友根、覚知 豊次、佐藤 敏文
    • 学会等名
      「有機分子触媒による未来型分子変換」第 4 回公開シンポジウム(分子活性化 - 有機分子触媒合同シンポジウム)
    • 発表場所
      日本・北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of α,ω-End-functionalized Poly(n-butyl acrylate)s by Group Transfer Polymerization Using Functional Initiators and Terminating Agents2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Naoya Kubota, Takahiro Ito, Chen Yougen, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      The 3rd Frontier Chemistry Center International Symposium “Challenges at the Frontier of Chemical Sciences”
    • 発表場所
      日本・北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒドロシランを潜在性開始剤としたメタクリル酸メチルのグループトランスファー重合2014

    • 著者名/発表者名
      北野 広大、土田 晋士、菊地 誠也、高田 健司、佐藤 信一郎、覚知 豊次
    • 学会等名
      第 63 回 高分子年次大会
    • 発表場所
      日本・名古屋国際会議場 (愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機酸触媒を用いたグループトランスファー重合による星型ポリアクリル酸エステルの合成2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 貴弘、高田 健司、佐藤 信一郎、覚知 豊次
    • 学会等名
      第 63 回 高分子年次大会
    • 発表場所
      日本・名古屋国際会議場 (愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Precise Synthesis of End-functionalized Polyacrylates by Organocatalytic Group Transfer Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Keita Fuchise, Naoya Kubota, Takahiro Ito, Toshifunai Satoh, Toyoii Kakuchi
    • 学会等名
      1^<st> International Symposium on "Ambitious Leader's Program"
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-03-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of End-functionalized Poly(n-butyl acrylate) by Organocatalytic Group Transfer Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Keita Fuchise, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      2013 SNU-HU Joint Symposium
    • 発表場所
      韓国・ソウル大学校(ソウル)
    • 年月日
      2013-12-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Expand the scope of group transfer polymerization of acrylates catalyzed by organic strong acid : synthesis of end-functional polymers2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      FCC the 2^<nd> International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2013-12-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 有機強酸触媒を用いたグループトランスファー重合による末端官能基化高分子量ポリアクリル酸エステルの精密合成2013

    • 著者名/発表者名
      高田健司、渕瀬啓太、久保田直也、佐藤敏文、覚知豊次
    • 学会等名
      八大学工学系連合会 博士学生フォーラム
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2013-11-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of High-Molecular-Weight Polyacrylates with Hydroxyl- and Ethynyl-End Functional Groups by Me_3SiNTf_2-catalyzed Group Transfer Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Toshifumi Satoh, Shin-ichiro Sato, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      IUPAC International Symposium of Ionic Polymerization 2013
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(淡路島)
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of End-functionalized Poly(n-butyl acrylate)s by Silicon Lewis Acidcatalyzed Group Transfer Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Toshifumi Satoh, Shinichiro Sato, and Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      20^<th> International SPACC Symposium
    • 発表場所
      中国・長春理工大学(長春)
    • 年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 有機強酸を触媒としたアクリル酸エステルおよびN, N-ジアルキルアクリルアミドのグループトランスファー重合2013

    • 著者名/発表者名
      高田健司、渕瀬啓太、陳友根、久保田直也、覚知豊次、佐藤敏文
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢)
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of End-functionalized Polyacrylates by Group Transfer Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      HU-AGH Joint Symposium 2013
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)定山渓万世閣ホテルミリオーネ(札幌)
    • 年月日
      2013-07-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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