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マルチブロック・ポリ(置換メチレン)の合成

研究課題

研究課題/領域番号 19K22219
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

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
研究機関愛媛大学

研究代表者

井原 栄治  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90243592)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードジアゾ酢酸エステル / ポリ(置換メチレン) / 末端官能化 / ブロック共重合体 / 機能性高分子 / マルチブロックポリマー / 末端官能基化 / パラジウム錯体 / ポリマー末端官能化 / 連鎖移動反応
研究開始時の研究の概要

申請者が独自に開発してきたPd錯体を開始剤とするジアゾ酢酸エステルの重合により、各種の置換基が主鎖周囲に集積した剛直なシリンダー状で分子量の揃ったポリ(置換メチレン)ブロックを合成し、これを連結する構造の明確なマルチブロック・ポリ(置換メチレン)の合成手法の確立を目的とする。本研究計画では、各種の置換基を有する分子量の揃ったポリ(置換メチレン)の末端にアジド基、プロパルギル基を導入し、それらの逐次的なクリック反応による構造の明確なポリマー合成法の確立を目指す。得られるポリマーは、用いる官能基の選択とブロック配列の制御によって、機能性高分子材料の開発への応用が期待できる。

研究成果の概要

ジアゾ酢酸エステルの重合により得られるポリ(置換メチレン)の末端に、定量的に官能基を導入する手法を確立した。重合溶媒として用いるTHFとポリマー成長末端との停止反応により停止末端に、そして水を連鎖移動剤として用いる重合により開始末端に、それぞれ水酸基を定量的に導入することに成功した。
マルチブロックポリ(置換メチレン)合成のための、これらの水酸基のアジド基への変換は期待通りには進行しなかったが、今後もその実現を目指した検討を継続する。これらの水酸基からのラクチドの開環重合による、ポリ(置換メチレン)とポリラクチドのブロック共重合体の合成が可能であることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ジアゾ酢酸エステルの重合によるポリ(置換メチレン)の合成は、炭素ー炭素結合を主鎖骨格とする高分子の新しい合成法として注目されている。この重合により得られるポリマーの末端に官能基を定量的に導入する手法の開発は、新しい機能性高分子の合成のための基礎研究として極めて重要である。今回、ポリ(置換メチレン)の開始および停止末端への水酸基の定量的な導入法の開発に成功した。その水酸基のアジド基への変換は期待通りには進行しなかったが、本研究を継続して工業的にも有用な新しい機能性高分子材料を開発することにより、社会に貢献することができる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Reactivity of poly(alkoxycarbonylmethylene)s under basic conditions: alkylation of main chain carbon atoms via a ketene silyl acetal-type intermediate and cleavage of the carbon?carbon main chain2021

    • 著者名/発表者名
      Shimomoto Hiroaki、Tsunematsu Shogo、Itoh Tomomichi、Ihara Eiji
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 12 号: 5 ページ: 689-701

    • DOI

      10.1039/d0py01486a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-Initiated Polymerization of Dendron-Containing Diazoacetates to Afford Dendronized Poly(substituted methylene)s with Narrow Molecular Weight Distribution and Its Application to Synthesis of pH-Responsive Dendronized Polymers2020

    • 著者名/発表者名
      Shimomoto Hiroaki、Hohsaki Ryo、Hiramatsu Daisuke、Itoh Tomomichi、Ihara Eiji
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 15 ページ: 6369-6379

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c01029

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of solvents, additives, and π-allyl ligand structures on the polymerization behavior of diazoacetates initiated by π-allylPd complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Shimomoto Hiroaki、Nakajima Moemi、Watanabe Akihiro、Murakami Hirokazu、Itoh Tomomichi、Ihara Eiji
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 11 号: 10 ページ: 1774-1784

    • DOI

      10.1039/c9py01654f

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-Component Polycondensation of Bis(alkoxycarbonyldiazomethyl)aromatic Compounds To Afford Poly(arylene vinylene)s with an Alkoxycarbonyl Group on Each Vinylene Carbon Atom2020

    • 著者名/発表者名
      Shimomoto Hiroaki、Moriya Taka-aki、Mori Takeshi、Itoh Tomomichi、Kanehashi Shinji、Ogino Kenji、Ihara Eiji
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5 号: 10 ページ: 4787-4797

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b03408

    • 関連する報告書
      2019 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] Polymerization of Alkyl Diazoacetates Initiated by Pd(Naphthoquinone)/Borate Systems: Dual Role of Naphthoquinones as Oxidant and Anionic Ligand for Generating Active Pd(II) Species2019

    • 著者名/発表者名
      Shimomoto Hiroaki、Ichihara Shohei、Hayashi Hinano、Itoh Tomomichi、Ihara Eiji
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 号: 18 ページ: 6976-6987

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b00857

    • 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] 重合後修飾によるポリ(アルコキシカルボニルメチレン)の主鎖炭素のアルキル化2020

    • 著者名/発表者名
      恒松 翔吾, 下元 浩晃, 伊藤 大道, 井原 栄治
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒドロキシ基含有ジアゾカルボニル化合物と環状エーテルの縮合重合2020

    • 著者名/発表者名
      別宮 英明, 下元 浩晃, 伊藤 大道, 井原 栄治
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ナフトキノン系配位子を有するPd錯体を用いたジアゾ酢酸エステルの重合2020

    • 著者名/発表者名
      下元 浩晃, 宮野 雄斗, 松村祐美, 伊藤 大道, 井原 栄治
    • 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] ポリ(アルコキシカルボニルメチレン)の重合後修飾:主鎖炭素のアルキル化と切断2020

    • 著者名/発表者名
      下元 浩晃, 恒松 翔吾, 伊藤 大道, 井原 栄治
    • 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] 炭素―炭素結合を主鎖骨格とするポリマーの新しい合成法:ジア ゾ酢酸エステルのC1 重合2020

    • 著者名/発表者名
      井原栄治
    • 学会等名
      19-2高分子学会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pd-initiated C1 Polymerization of Diazoacetates2020

    • 著者名/発表者名
      Eiji Ihara
    • 学会等名
      The 3rd Symposium of Metal-Carbene Consortium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 炭素―炭素結合を主鎖骨格とするポリマーの新しい合成法: ジアゾ酢酸エステルのC1 重合2019

    • 著者名/発表者名
      井原栄治
    • 学会等名
      2019 年度 日本化学会中国四国支部 香川地区化学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polycondensation of Bis(diazocarbonyl) Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Eiji Ihara
    • 学会等名
      Japan Taiwan Bilateral Polymer Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pd錯体を用いたジアゾ酢酸エステルの立体特異性重合の試み:Pd(naphthoquinone)/borate開始剤系による重合と生成ポリ(置換メチレン)の物性調査2019

    • 著者名/発表者名
      下元 浩晃, 井原 栄治
    • 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

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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