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デザインされた有機触媒による環境適合的かつ簡便な精密重合機能性ポリマーの合成

研究課題

研究課題/領域番号 18K05215
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

高木 幸治  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60303690)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード有機触媒 / メタルフリー / カチオン重合 / 精密重合 / ハロゲン結合
研究成果の概要

まず、量子化学計算を活用し、室温でイソブチルビニルエーテルを制御カチオン重合できる非イオン性多座配位ハロゲン結合有機触媒を開発した。イオン性有機触媒がパラメトキシスチレンや無置換スチレンの重合に有効であることも示した。次に、イオン性ハロゲン結合有機触媒によるアルコキシアレンのカチオン重合により、炭素ー炭素二重結合を定量的に残したポリマーが得られることを明らかにした、最後に、カチオン性カルコゲン結合触媒が水存在下でもルイス酸性を示し、安定に取り扱いできる開始剤を用いたパラメトキシスチレンのカチオン重合が進行することを見いだした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ポリマーに残存する金属不純物が着色や分解、機能性や性能の経時劣化を招くことが指摘されているため、金属触媒に頼らないメタルフリー精密重合への期待が高まっている。また、環境に適合した水などの溶媒を用いる機能性ポリマー合成も化学産業の持続的発展のための重要課題である。本研究は、さまざまな有機触媒を用いて、簡便な方法(室温、水存在下)で精密重合ポリマーが合成可能であることを明らかにしたものである。今後、電子材料や生体材料などのスペシャリティーポリマー合成への応用展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cationic polymerization of vinyl monomers using halogen bonding organocatalysts with varied activity2020

    • 著者名/発表者名
      Takagi Koji、Murakata Hiroto、Yamauchi Koji、Hashimoto Kohei
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 11 号: 42 ページ: 6739-6744

    • DOI

      10.1039/d0py01207f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cationic Polymerization of n-Hexyloxyallene by Using Halogen-Bonding Organocatalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Takagi and Kanimi Okamura
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry

      巻: 57 号: 24 ページ: 2436-2441

    • DOI

      10.1002/pola.29489

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハロゲン結合性有機分子触媒によるメタルフリーカチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      高木幸治, 山内光司, 橋本康平, 岡村花奈美
    • 雑誌名

      触媒(特集号) 精密高分子合成に関する最近の研究動向, 触媒学会編

      巻: 61 ページ: 157-162

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有機ルイス酸触媒によるビニルモノマーの制御カチオン重合2020

    • 著者名/発表者名
      高木幸治
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ビニルモノマーのカチオン重合におけるカルコゲン結合触媒の検討2020

    • 著者名/発表者名
      榊原直生, 高木幸治
    • 学会等名
      第69回高分子討論会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合で切り拓くデバイス材料開発と精密高分子合成2019

    • 著者名/発表者名
      高木幸治
    • 学会等名
      第2回CIRICセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハロゲン結合性有機触媒によるスチレン誘導体のカチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      橋本康平, 矢野浩樹, 村形宏人, 高木幸治
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合触媒を用いたアレンモノマーのメタルフリーカチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      岡村花奈美, 高木幸治
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合性有機触媒によるスチレン誘導体のカチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      橋本康平, 矢野浩樹, 村形宏人, 高木幸治
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 有機高分子合成研究室

    • URL

      http://polysyn.web.nitech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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