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溶媒和イオン液体による活性種の特異的な安定化を利用した高温カチオン重合系の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05585
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
研究機関徳島大学

研究代表者

平野 朋広  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (80314839)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードカチオン重合 / 溶媒和イオン液体 / ビニルエーテル / trans-アネトール / 立体規則性 / DOSY / RAFT / p-メトキシスチレン
研究開始時の研究の概要

本研究では,「従来のカチオン重合」では達成することが難しい反応制御に対して革新的手法を提案するものである.
カチオン重合は古くからしられているが,ラジカル重合ほど工業的に応用されていない.成長カチオンの反応性が高いために,試薬の精製が必要であったり,重合温度を下げたりしないといけないためである.
本研究では,溶媒和イオン液体と成長カチオンとの相互作用を利用して,成長カチオンを特異的に安定化させた重合系の開発を目指す.試薬の精製や低温条件を撤廃できると期待できる.
また,キラルな多座配位子を一成分とする溶媒和イオン液体と相互作用させることで,カチオン重合では難しいとされる立体特異性の誘起を目指す.

研究成果の概要

これまでアクティブ種とドーマント種との可逆的な平衡を利用して,幅広いモノマーの制御カチオン重合が達成されてきた.本研究では,Li塩とルイス塩基からなる溶媒和イオン液体による成長カチオン種の直接安定化を利用した制御カチオン重合系の開発を目的とした.具体的には,イソブチルビニルエーテルの高温カチオン重合,2,3-ジヒドロフランのカチオン重合における立体規制,単独重合性の乏しいtrans-アネトールの単独カチオン重合などを検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

カチオン重合ではH2Oなどの不純物が重合禁止剤として働くため,モノマーや溶媒などの試薬の精製が必要となる.また,ポリマー物性に大きな影響を及ぼす立体規則性をカチオン重合で規制することは難しい.本研究では,Li塩とルイス塩基からなる溶媒和イオン液体による成長カチオン種の直接安定化という新しい概念を提案し,試薬の徹底的な精製を必要としない重合系の開発に成功し,カチオン重合における立体規制の可能性を示唆する成果も得た.カチオン重合の新しい制御法を提案したと考えている.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Cationic homopolymerization of trans-anethole in the presence of solvate ionic liquid comprising LiN(SO2CF3)2 and Lewis bases2022

    • 著者名/発表者名
      Hirano Tomohiro、Yuki Takumi、Kizu Ryotaro、Kamiike Ryota、Oshimura Miyuki、Ute Koichi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 246 ページ: 124780-124780

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2022.124780

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 溶媒和イオン液体による活性種の安定化を利用したtrans-アネトールのカチオン単独重合2021

    • 著者名/発表者名
      結城 拓弥,木津 遼太郎,上池 亮太,平野 朋広,押村 美幸,右手 浩一
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 溶媒和イオン液体存在下でのイソブチルビニルエーテルのカチオン重合~系中にある水の影響~2020

    • 著者名/発表者名
      結城 拓弥,木津 遼太郎,平野 朋広,押村 美幸,右手 浩一
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Li 塩とルイス塩基からなる溶媒和イオン液体中でのビニルエーテル類のカチオン重合~カウンターアニオンや溶媒、モノマー構造が重合挙動に及ぼす影響~2019

    • 著者名/発表者名
      仲野 晋司,木津 遼太郎,平野 朋広,押村 美幸,右手 浩一
    • 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] 溶媒和イオン液体存在下でのビニルエーテル類の カチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      仲野 晋司,木津 遼太郎,平野 朋広,押村 美幸,右手 浩一
    • 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] 報文リスト

    • URL

      https://poly.chem.tokushima-u.ac.jp/list2022.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 徳島大学機関リポジトリ

    • URL

      https://repo.lib.tokushima-u.ac.jp/ja/116833

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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