新しい非プロトン性極性高分子の合成

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11450357
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中條 善樹 京都大学, 工学研究科, 教授 (70144128)
• 研究分担者: 中 建介 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70227718)
• キーワード: 非プロトン性極性高分子 / 非プロトン性極性溶媒 / ジメチルアセトアミド / ジメチルスルホキシド / ヘキサメチルホスホリックトリアミド / 両親媒性 / 相溶性 / 高分子反応

研究概要

本研究は、非プロトン性極性溶媒として有用なN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)やジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリックトリアミド(HMPA)の構造を繰り返し単位とする新規構造の高分子を合成しようとするものである。このような高分子が得られれば、親水性や、場合によっては両親媒性を示すことが期待でき、他の汎用極性高分子との相溶性に優れている可能性も大きいと考えられる。さらに、HMPAやDMSOなどが有機合成や有機金属反応における溶媒あるいは反応促進剤として広く利用されていることを考慮すると、これらの高分子類縁体は、高分子反応試薬あるいは高分子触媒としての利用も可能となる。
まず、ポリエチレンイミンをホスホリルクロリドと縮合反応させ、HMPA構造を繰り返し単位とする高分子の合成に成功した。このような構造の高分子は、ピペラジンとジクロロホスホリルアミドとの重縮合によっても合成できた。得られたポリ(HMPA)は、水や種々の有機溶媒に可溶であった。また、溶媒キャスト法によりフィルムを形成することができた。さらにポリ(HMPA)は、ポリ塩化ビニルやポリビニルピロリドン、ポリメタクリル酸メチルなどの他の有機高分子と高い相溶性を示すことが、DSCの測定結果より確かめられた。
次に、エチレンスルフィドの開環重合により合成したポリエチレンスルフィドを過酸化水素によって選択的に酸化し、ポリエチレンスルホキシドを合成した。得られたポリ(DMSO)は、水や種々の有機溶媒に可溶であり、ポリオキサゾリンやポリビニルピロリドン、ポリスチレンなどの他の有機高分子と高い相溶性を示した。

研究成果

• [文献書誌] T.Oyama,Y.Ohkubo,K.Naka,Y.Chujo.: "Synthesis of Poly(HMPA) by Ring - Opening Polymerigation."Polymer Journal. 31・6. 506-509 (1999)
• [文献書誌] T.Oyama,K.Naka,Y.Chujo: "Polymer Homolog of DMSO : Synthesis of Polylethylene sulforidel by Selective Oxidation"Macromolecules. 32・16. 5240-5242 (1999)
• [文献書誌] T.Oyama,T.Fukui,K.Naka,Y.Chujo: "Synthesis of Poly(N,N - dimethylcarbamoylmethylene) as a Polymer Homolog of DMAc."Polymer Bulletin. 43・2/3. 183-190 (1999)
• [文献書誌] T.Oyama,Y.Chujo: "Synthesis of Highly Optically Active Poly - sulfoxides by Assymmetric Oxidation."Macromolecules. 32・23. 7732-7736 (1999)
• [文献書誌] K.Naka,E.Horii,Y.Chujo: "Synthesis and Optical Properties of Soluble Isoxazole - Containing Poly (p - phenylene)."Polymer Journal. 32・1. 73-74 (2000)
• [文献書誌] Y.Imai,K.Adachi,K.Naka,Y.Chujo: "Photochromic Organic - Inorganic Polymer Hybrids from Spiropyran - Modified PolyDMAc."Polymer Bulletin. 44・1. 9-15 (2000)