三官能ジチオカーボナートの反応制御による簡便な多分岐ポリマーと星形ポリマーの合成

• 研究課題/領域番号: 17750101
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 落合 文吾 山形大学, 工学部, 助手 (20361272)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: ナノ材料 / 高分子合成

研究概要

前年の結果をもとに、二官能性五員環ジチオカーボナートのカチオン重合による多分岐ポリマーの合成を検討したところ、溶媒の極性によって異性化と重合の割合が変化することを利用して、分岐度を制御可能であることを明らかとした。分岐ユニットと直鎖ユニットの詳細な構造解析は二次元NMRスペクトルによって可能であった。また、分岐度が高いほど溶液中での固有粘度が低下する傾向が見られ、特に分岐度の高いポリマーでは重量平均分子量の対数に対する固有粘度の対数の関係が直線性を示さず、分子量の増加に対する固有粘度の上昇の割合が小さくなったことから、分岐構造が支持された。また、ジチオカーボナートと同様に、二硫化炭素を原料として得られる光学活性環状チオウレタンのリビングカチオン重合により、新しいブロックコポリマーを合成し、モノマーの側鎖の立体的かさ高さと水素結合性を適切に選択すれば、ポリマー全体の光学活性的な性質を特定の方向に制御できることを明らかとした。
このほかに、六員環環状カーボナート類の開環重合を利用したグラフトコポリマーおよびスターポリマーの合成についても検討した。その結果、毛髪からの開環グラフト重合による毛髪の修飾が可能であること、および水酸基を複数含む界面活性剤を開始剤とすれば、ミクトアームースターーブロックコポリマーが簡便に合成できることを示した。また、得られたミクトアームースターーブロックコポリマーは界面活性を持ち、ミセル形成能を示すことを明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] Ring-opening grafting polymerization of cyclic monomers onto human hair (2007)
  • 著者名/発表者名: Morinaga, H., Ochiai, B., Mori, H., Endo, T.
  • 雑誌名: J.Polym.Sct., Part A : Polym.Chem. 45 ページ: 736-744
• [雑誌論文] Chiroptical inversion induced by sandwiching units in chiral polythiourethane (2006)
  • 著者名/発表者名: Nagai, A., Ochiai, B., Endo, T.
  • 雑誌名: Chem.commun. ページ: 1515-1517
• [雑誌論文] Anionic grafting polymerization of propylene sulfide onto human hair in water (2006)
  • 著者名/発表者名: Morinaga, H., Ochiai, B., Mori, H., Endo, T.
  • 雑誌名: J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 44 ページ: 3778-3786
• [雑誌論文] Synthesis and properties of star-shaped polymers by ring-opening polymerization of cyclic carbonate initiated with three-functional PEG-based surfactant (2006)
  • 著者名/発表者名: Morinaga, H., Ochiai, B., Endo, T.
  • 雑誌名: J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 44 ページ: 6633-6639
• [雑誌論文] 二酸花炭素・二硫化炭素を原料とする高分子合成 (2006)
  • 著者名/発表者名: 落合文吾
  • 雑誌名: 高分子論文集 63 (8) ページ: 519-528
• [雑誌論文] Synthesis of Novel Core-Crosslinked Graft Copolymers from Crosslinked Poly(mercapto-thiourethane) (2005)
  • 著者名/発表者名: Ochiai, B., Endo, I.
  • 雑誌名: J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 43 ページ: 5097-5102
• [雑誌論文] Synthesis of Well-Defined Three-Armed Polystyrene Having Thiourethane-Isocyanurate as Core Structure Derived From Trifunctional Five-membered Cyclic Dithiocarbonate (2005)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, A., Nagai, D., Ochiai, B., Endo, T.
  • 雑誌名: J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 43 ページ: 5498-5505
• [雑誌論文] Synthesis and Crosslinking Reaction of Poly(hydroxyurethane) Bearing Secondary Amine Structure in the Main Chain (2005)
  • 著者名/発表者名: Ochiai, B., Nakayama, J., Mashiko, M., Kaneko, Y., Nagasawa, T., Endo, T.
  • 雑誌名: J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 43 ページ: 5899-5905
• [図書] 反応性高分子の新展開(エポキシドと二硫化炭素を出発原料とする反応性ポリマーの設計) (2005)
  • 著者名/発表者名: 永井大介, 落合文吾, 遠藤剛, 木原伸浩
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: シーエムシー出版