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フォト変換マルチアクティブ種による自在な高分子精密合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0158
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関東京工業大学 (2019-2023)
名古屋大学 (2018)

研究代表者

佐藤 浩太郎  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70377810)

研究分担者 上垣外 正己  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00273475)
内山 峰人  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (10779680)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード高分子精密合成 / リビング重合 / マルチアクティブ種 / フォト変換 / 光触媒ラジカル重合
研究実績の概要

本研究では、申請者らが開発した「共有結合を炭素原子の電子状態を制御し解離することで、複数のマルチアクティブ種を経由して1本の高分子鎖を形成する」という新しい概念に基づく精密重合系を、国際共同研究を通じて、さらに推進・発展することを目的とする。本年は、とくに以下の点について検討を行った。
フォト変換マルチアクティブ種によるカチオン/ラジカル重合系の開発:本申請者らが報告した活性種変換リビングカチオン・ラジカル重合に対して、国際共同研究者が報告したPET-RAFT重合を適用し、光刺激を用いたマルチアクティブ種の生成制御についての可能性について検証している。すでに光触媒として、近年有機合成分野でも注目されている光レドックス触媒や光有機触媒などについて検討するとともに、カチオン重合触媒であるルイス酸との組み合わせについて検討し、PET-RAFTによる活性種変換リビングカチオン・ラジカル重合の検討を完了した。次いで、本申請者や共同若手研究者が、国際共同研究者らの研究拠点である豪州ニューサウスウェールズ大学にて、実際に実験を通じてPET-RAFT重合光触媒の取り扱いや重合手法についてのノウハウを習得する予定であったが、出入国制限により渡航ができない状況が続いたため、オンラインで議論するとともに、当該研究室の修士課程を終えた学生を本申請者の研究室へ博士課程学生として受け入れ、研究を遂行している。繰り越しした次年度には豪州ニューサウスウェールズ大学での訪問研究において、この重合系における種々のモノマーを検討、植物由来モノマーへの展開も含めて、その適用範囲を明確にする。最終的に様々な構造の高分子の合成し、重合手法として確立・本重合系の有用性を見極める。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

先方への研究訪問に向けた検討を終え、概ね目的の反応が進行することを明確にした。2022年まで渡航ができない状況であったため、オンラインでの議論を重ねて研究を遂行している。さらに、植物由来モノマーであるグリセロール由来ビニルエーテル、スチレン誘導体のPET-RAFT重合の予備検討を開始した。

今後の研究の推進方策

可能な限り豪州ニューサウスウェールズ大学への訪問研究を実施する。訪問に際しては、先方の事情も加味した上で時期を決定し、共同研究の加速に努める。また、当該研究室から博士課程へ受け入れた学生とともに国際共同研究を推進する。

報告書

(6件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件、 招待講演 18件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UNSW Sydney(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Radical-promoted single-unit monomer insertion (SUMI) [aka. reversible-deactivation radical addition (RDRA)]2023

    • 著者名/発表者名
      Boyer Cyrille、Kamigaito Masami、Satoh Kotaro、Moad Graeme
    • 雑誌名

      Progress in Polymer Science

      巻: 138 ページ: 101648-101648

    • DOI

      10.1016/j.progpolymsci.2023.101648

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] One-pot synthesis of structure-controlled temperature-responsive polymer gels2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Sakai, Nagisa Ito, Mitsuo Hara, Takahiro Seki, Mineto Uchiyama, Masami Kamigaito, Kotaro Satoh*, Taiki Hoshino, Yukikazu Takeoka*
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 13 号: 63 ページ: 4230-4240

    • DOI

      10.1039/d2cc02651a

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cationic RAFT and DT polymerization2022

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Mineto、Satoh Kotaro、Kamigaito Masami
    • 雑誌名

      Progress in Polymer Science

      巻: 124 ページ: 101485-101485

    • DOI

      10.1016/j.progpolymsci.2021.101485

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interconvertible and Switchable Cationic/PET-RAFT Copolymerization Triggered by Visible Light2020

    • 著者名/発表者名
      K. Satoh, Z. Sun, M. Uchiyama, M. Kamigaito, J. Xu, C. Boyer,
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 52 号: 1 ページ: 65-73

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0257-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 様々な反応機構を操った新しい高分子合成2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      北海道大学 応用化学特別講義 講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子合成の基礎2―連鎖重合を中心に2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      高分子基礎講座、高分子学会関東支部
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 様々な反応機構を操った新しい精密重合系の開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      先端応用化学特別講義Ⅲ 講演会、東京農工大
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の合成2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      22-1高分子入門講座、高分子学会関東支部
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固定概念を覆す新しい精密重合系の探索2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      第49回東北地区若手研究会夏季ゼミナール、東北地区高分子若手研究会 高分子学会東北支部
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子化学2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      基本を深く学ぶ接着基礎講座、日本接着会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlled Polymerization by Switching Active Species2022

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Satoh
    • 学会等名
      1st International Symposium of Precision Polymer Chemistry for Functional Materials, ACS
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子合成の基礎2―連鎖重合を中心に2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      高分子基礎講座、高分子学会関東支部
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Controlled Polymerization by Switching Active Species2022

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Satoh
    • 学会等名
      The 17th Pacific Polymer Conference 2022 (PPC-17)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 異種反応を用いた精密高分子合成の新しい手法2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New Polymerization Systems by Switching Active Species2021

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Satoh
    • 学会等名
      Web Seminar, National Chung Hsing University, Taiwan
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子化学2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      基本を深く学ぶ接着基礎講座、日本接着学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子合成の基礎1―連鎖重合を中心に2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      2021年度若手社員のための高分子基礎講座, 高分子学会関東支部
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel controlled polymerization systems by switching active species2021

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Satoh
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 異種活性種を操る新しい精密重合2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      第168 回ラドテック研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 種々の活性種を組み合わせた新しい精密重合反応系の開発2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      TPE技術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 既成概念を超えた新しい精密重合系の開発2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      関東高分子若手研究会2020 ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 様々な活性種を組み合わせた新規精密重合2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 学会等名
      2020年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photo-Switchable Cationic/PET-RAFT Copolymerization Using Photoredox Catalyst and Lewis Acid2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Sun, M. Uchiyama, K. Satoh, M. Kamigaito, J. Xu, C. Boyer,
    • 学会等名
      13th IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization (IP’19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Switchable Cationic/PET-RAFT Copolymerization Induced by Visible Light with Various Wavelengths2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Sun, M. Uchiyama, K. Satoh, M. Kamigaito, J. Xu, C. Boyer,
    • 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
  • [学会発表] Simultaneous Cationic/PET-RAFT Copolymerization Combining Photoredox Catalyst and Lewis Acid2019

    • 著者名/発表者名
      孫志紅, 内山峰人, 佐藤浩太郎, 上垣外正己, Xu Jiangtao, Boyer Cyrille
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-Switchable Cationic/Radical Copolymerization Using Photoredox Catalyst and Lewis Acid2018

    • 著者名/発表者名
      Sun Zhihong, 伊藤渚, 内山峰人, 佐藤浩太郎, 上垣外正己, Xu Jiangtao, Boyer Cyrille
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-Switchable Cationic/Radical Copolymerization Using Photoredox Catalyst and Lewis Acid2018

    • 著者名/発表者名
      Z. Sun, N. Ito, M. Uchiyama, K. Satoh, M. Kamigaito, J. Xu, C. Boyer
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 新訂三版 ラジカル重合ハンドブック「重合機構変換によるブロック共重合体の合成」2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩太郎
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      NTS
    • ISBN
      9784860438715
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] Cationic RAFT Polymerization in "RAFT Polymerization: Methods, Synthesis, and Applications, 2 Volume Set"2021

    • 著者名/発表者名
      M. Uchiyama, K. Satoh, and M. Kamigaito,
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      9783527344956
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] http://www.satoh-cap.mac.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-10-12   更新日: 2024-12-25  

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