低原子価化学種を用いる新しい高分子合成反応の開拓と新機能材料の創出

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02205010
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小林 四郎 東北大学, 工学部, 教授 (10026198)
• 研究分担者: 宇山 浩 東北大学, 工学部, 助手 (70203594) ; 正田 晋一郎 東北大学, 工学部, 講師 (10143364)
• キーワード: 機能性材料 / 酸化還元交互共重合 / 酸化剤モノマ- / 還元剤モノマ- / 開環閉環交互共重合 / 官能基移動共重合 / ゲルミレン / 環状ホスホナイト

研究概要

本研究の目的は、新規機能性材料を創出するための基礎研究として、従来高分子化学で用いられたことのない低原子価化学種に着目し、その還元力を利用することにより、酸化還元反応を基盤とする新しい反応形式の高分子合成反応(酸化還元交互共重合)を開発することである。この重合は酸化剤モノマ-(M_<ox>)と還元剤モノマ-(M_<red>)の組合せにより行われる。この概念に基づいて以下三つの新しい重合反応を開拓した。
<1.開環閉環交互共重合>___ー 二種モノマ-の開環と閉環が同時に起きる新しい重合反応(開環閉環交互共重合)を開発した。すなわち、開環性モノマ-として3価環状ホスホナイト(M_<red>)を用い、閉環性モノマ-としてムコン酸、グルタルアルデヒド、あるいは無水アクリル酸誘導体(M_<ox>)を用い、主鎖に5価リンユニットを持つ新規含リンポリマ-を合成した。
<2.官能基移動共重合>___ー 環状ホスホナイト(M_<red>)と3ーアクリロキシプロピオン酸トリメチルシリルエステル(M_<ox>)の共重合が部分的にトリメチルシリル基の移動を伴って進行することを見いだした。本重合反応は官能基移動を伴う共重合反応の初めての例である。
<3.ゲルミレンをコモノマ-とする酸化還元共重合>___ー すでにM_<ox>としてpーベンゾキノン、M_<ox>としてゲルミレンを用いる共重合が進行し、新規14族含有ポリマ-が収率よく得られることを見いだした。今回、チイラン誘導体をM_<ox>として2当量用いると、主鎖にSーGeーS構造を有する新規含イオウポリマ-が生成することを見いだした。ここで得られた含リン、含イオウポリマ-は特異な構造を有し、様々な機能が期待できるので、種々の物理的性質の評価を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] S.Kobayashi: "RingーOpeningーClosing Alternating Copolymerization of 2ーPhenylー1,3,2ーdioxaphospholane with Muconic Acid" Macromolecules. 23. 3541-3543 (1990)
• [文献書誌] S.Kobayashi: "New GermaniumーContaining Polymers via Alternating Copolymerization of a Germylene with pーBenzoquinone Derivatives" The Journal of American Chemical Society. 112. 1625-1626 (1990)
• [文献書誌] S.Kobayashi: "RingーOpeningーClosing Alternating Copolymerization of Cyclic Phosphonite with a Dialdehyde" Macromolecules in press.
• [文献書誌] S.Lundmark: "RingーOpeningーClosing Alternating Copolymerization of Cyclicーphosphonites with Acrylic and MethacrylicーAnhydrides" Macromolecules in preparation.
• [文献書誌] S.Kobayashi: "Group Transfer Alternating Copolymerization of 2ーPhenylー1,3,2ーdioxaphosphorinane with Trimethylsilyl 3ーAcryloxypropionate" submitted for publication in Macromolecules.
• [文献書誌] S.Kobayashi: "Novel Oxidation ーReduction Copolymerization of Germylene with Cyclic SulfurーContaining Monomers" Macromolecules in prepation.