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特異な水素結合反応場を用いた精密制御ラジカル重合

研究課題

研究課題/領域番号 16K05791
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高分子化学
研究機関福井大学

研究代表者

杉原 伸治  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70377472)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード水素結合 / ラジカル重合 / 精密重合 / RAFT重合 / ビニルエーテル / 温度応答性 / 重合誘起自己組織化 / 高分子合成 / 反応場
研究成果の概要

ビニルエーテルは,側鎖に電子供与性を持つためほとんど単独重合が進行しないとされている。そこで,新規な水素結合反応場におけるビニルエーテルの(精密制御)ラジカル重合を検討した。アルカリ水系で2-ヒドロキシエチルビニルエーテル(HEVE)の単独ラジカル重合を実施したところ,40-60 wt%水溶液で重合が100%進行することがわかった。また,HEVEと他のビニルエーテルや酢酸ビニルの共重合も,モノマー間(エーテル酸素と水酸基)の水素結合が鍵となり重合を進行させることがわかった。そこで,これらの結果を利用して,LiOH水でのビニルエーテルの(精密制御)ラジカル単独重合も実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「高分子」を新たに合成する方法を見い出すことは,新しいマテリアル創出の第一歩である。特に,全世界で生産される高分子の50%以上は,対応するビニルモノマーのラジカル重合で合成されている。そのような背景を鑑みると,これまでにラジカル単独重合が不可能と言われてきたモノマーの中の一つである「ビニルエーテル」ポリマーに着目し,そのラジカル単独重合に成功した本研究結果は,学術的意義が高いと言える。また,この成果は,従来の工業的なインフラを変更することなく高分子を合成できる点で,社会的意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Nano-object Assembly of Biomimetic Block Copolymers for Catalytic Silver Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Shinji、Sudo Masahiro、Maeda Yasushi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 号: 5 ページ: 1346-1356

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b01558

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation from xanthate-type cationogen mediated metal-free RAFT cationic polymerization with “HCl・Et2O” into RAFT radical polymerization to form poly(alkyl vinyl ether)-b-polyvinyl alcohol amphiphiles2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Shinji、Sakamoto Yoshihiro、Nakayama Masakazu、Michishita Keigo、Maeda Yasushi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 154 ページ: 153-163

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2018.09.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Various Poly(2-hydroxyethyl vinyl ether)-Stabilized Latex Particles via Surfactant-Free Emulsion Polymerization in Water2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Shinji、Sudo Masahiro、Hirogaki Kazumasa、Irie Satoshi、Maeda Yasushi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 4 ページ: 1260-1271

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b02417

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Design of Hydroxy-Functionalized Thermoresponsive Copolymers: Improved Direct Radical Polymerization of Hydroxy-Functional Vinyl Ethers2017

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Shinji、Yoshida Ayano、Fujita Satoshi、Maeda Yasushi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 21 ページ: 8346-8356

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b02084

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Free Photoinduced Decarboxylative Radical Polymerization Using Carboxylic Acids as Benign Radical Initiators: Introduction of Complex Molecules into Polymer Chain Ends2017

    • 著者名/発表者名
      Mugen Yamawaki, Akari Ukai, Yuki Kamiya, Shinji Sugihara, Miku Sakai, Yasuharu Yoshimi
    • 雑誌名

      ACS Macro Letter

      巻: 6 号: 4 ページ: 381-385

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.7b00193

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Free RAFT Cationic Polymerization of p-Methoxystyrene with HCl/Et2O Using a Xanthate-Type RAFT Cationogen2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Sugihara, Seiya Okubo, Yasushi Maeda
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 7 号: 44 ページ: 6854-6863

    • DOI

      10.1039/c6py01684g

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビニルエーテル類の直接ラジカル重合2018

    • 著者名/発表者名
      杉原 伸治,吉田 彩乃,高山 剛志,河野 孝昭,須戸 雅弘,前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 重合誘起自己組織化によるワーム状ナノ組織の合成2018

    • 著者名/発表者名
      阪井 美空,杉原 伸治,入江 聡,前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ビニルエーテル類の直接RAFTラジカル単独重合2018

    • 著者名/発表者名
      杉原 伸治,吉田 彩乃,高山 剛志,河野 孝昭
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 種々の機能性ビニルエーテル類の直接ラジカル重合2018

    • 著者名/発表者名
      河野 孝昭,杉原 伸治,高山 剛志,山岸 大雅,前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水酸基含有ポリビニルエーテルを用いた酢酸ビニルのRAFT乳化重合誘起自己組織化2018

    • 著者名/発表者名
      川上 竜矢,杉原 伸治,前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水酸基含有ビニルエーテル類の直接ラジカル重合2018

    • 著者名/発表者名
      高山 剛志,杉原 伸治,前田 寧
    • 学会等名
      平成30年繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ビニルエーテル類のラジカル重合の進歩2018

    • 著者名/発表者名
      杉原 伸治
    • 学会等名
      平成30年繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水酸基含有ビニルエーテル類のラジカル重合で合成される温度応答性高分子合成2018

    • 著者名/発表者名
      高山 剛志・杉原 伸治・前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ポリビニルエーテルを安定化剤とする RAFT 水系乳化重合誘起自己組織化2018

    • 著者名/発表者名
      川上 竜矢・杉原 伸治・前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ水系でのビニルエーテル類の RAFT 単独重合2018

    • 著者名/発表者名
      河野 孝昭・吉田 綾乃・杉原 伸治・前田 寧
    • 学会等名
      第67回高分子学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Various Nano-objects via Polymerization-Induced Self-Assembly2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sudo, Shinji Sugihara, Satoshi Irie, Yasushi Maeda
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビニルエーテル類の(精密)ラジカル重合による機能性高分子・微粒子の合成2017

    • 著者名/発表者名
      吉田彩乃 ,杉原伸治 ,須戸雅弘 ,藤田聡 ,前田寧
    • 学会等名
      第66 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ザンテート型 RAFT カチオン源を用いたメタルフリーRAFT カ チオン重合:ワンポット ABA トリブロックコポリマー合成2017

    • 著者名/発表者名
      中山正和,道下慧悟,杉原伸治,前田寧
    • 学会等名
      第66 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Polymerization Induced Self-Assembly of Block Copolymer Nano-objects Including Poly(2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine) Segment2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Sugihara
    • 学会等名
      3rd International Conference on Bioinspired and Zwitterionic Materials (ICBZM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ポリビニルエーテル類を立体安定化剤として用いたワンポ ットコアーシェル微粒子の合成2017

    • 著者名/発表者名
      須戸雅弘,吉田彩乃 ,杉原伸治,廣垣和正,前田寧
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 種々の RAFT カチオン源による HCl・Et2O によるメタ ルフリーRAFT カチオン重合2017

    • 著者名/発表者名
      杉原伸治 ,中山正和,道下慧悟 ,前田寧
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ビニルエーテル類の(精密)ラジカル重合2017

    • 著者名/発表者名
      吉田彩乃,杉原伸治,須戸 雅弘,藤田聡,前田 寧
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ザンテート型RAFTカチオン重合によるブロックコポリマーの合成2016

    • 著者名/発表者名
      中山 正和,山田 大中,杉原 伸治,前田 寧
    • 学会等名
      第65回高分子学会北陸支部研究発表会
    • 発表場所
      福井大学文京キャンパス
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸基を有するポリビニルエーテル類の精密ラジカル重合2016

    • 著者名/発表者名
      吉田 彩乃,須戸 雅弘,杉原 伸治,藤田 聡,前田 寧
    • 学会等名
      第65回高分子学会北陸支部研究発表会
    • 発表場所
      福井大学文京キャンパス
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] RAFT重合誘起自己組織化による種々のブロックコポリマーナノ組織の合成2016

    • 著者名/発表者名
      杉原 伸治,須戸 雅弘,入江 聡,前田 寧
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学 横浜キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸基含有ビニルエーテルのRAFTラジカル重合2016

    • 著者名/発表者名
      吉田 彩乃,杉原 伸治,藤田 聡,前田 寧
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Molecular Technology, Volume 4: Synthesis Innovation, H. Yamamoto and T. Kato eds.2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Sugihara
    • 総ページ数
      409
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] リビングラジカル重合―機能性高分子の合成と応用展開 (新材料・新素材シリーズ)  松本章一監修2018

    • 著者名/発表者名
      杉原伸治
    • 総ページ数
      328
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 高分子微粒子ハンドブック 藤本啓二監修2017

    • 著者名/発表者名
      杉原伸治
    • 総ページ数
      316
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781312538
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] ラジカル重合による炭化水素基含有ビニルエーテルポリマーの製造方法2018

    • 発明者名
      杉原 伸治,遠藤 雅大
    • 権利者名
      杉原 伸治,遠藤 雅大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-137969
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] コア-シェル型高分子微粒子、粒子分散液及び前記微粒子の製造方法2017

    • 発明者名
      杉原伸治,西浦崇雄,藤浦健斗
    • 権利者名
      杉原伸治,西浦崇雄,藤浦健斗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-003278
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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