環状モノマー間に複数の共有結合を同時構築する重合法を用いた有機ナノチューブの合成

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15750108
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 横山 明弘 神奈川大学, 工学部, 助手 (50343637)
• キーワード: 環化 / 環状化合物 / アミノ安息香酸 / 重合 / 縮合 / 連鎖重縮合 / 重縮合

研究概要

これまでの研究により、4-(アルキルアミノ)安息香酸の二量体を塩基性条件下で縮合すると選択的に環化三量体が生成することがわかっている。そこで多様な構造を持つ環状化合物を合成するために、4-(アルキルアミノ)安息香酸(パラ型)と3-(アルキルアミノ)安息香酸(メタ型)を組み合わせて二量体を合成し、それらの縮合反応を検討した。その結果、パラ-メタ二量体とメタ-パラ二量体の塩基性条件下における縮合反応では環化二量化が進行してアミノ安息香酸環状四量体を単離収率40%前後で与えること、またこの環化反応は塩基の種類やN-アルキル基の種類およびモノマー添加時間などの影響をほとんど受けないことを明らかにした。一方、メタ-メタ二量体は一部が環化するものの、大部分は重合して分子量の高いポリアミドを与えることを明らかにした。次にN-アルキルアニリンの4位と安息香酸エステルの4位を炭素-炭素二重結合や三重結合でつないだモノマーを合成して縮合反応を検討した。炭素-炭素三重結合でつないだモノマーの縮合反応は、これまでに他の基質の縮合反応に用いていた塩基では反応が十分に進行しなかったが、塩基性が強く求核性の低い塩基を用いることによって縮合反応を完全に進行させることができた。反応温度が低い場合は環状化合物と鎖状ポリマーを与えるが、温度を上げると重合が進行した。炭素・炭素二重結合でつないだモノマーの縮合反応は環化反応がわずかに進行するものの、ほとんどのモノマーは重合して対応するポリアミドを与えた。反応温度やエステルの種類および塩基の種類などを検討したところ、これらのモノマーの重縮合は連鎖性(連鎖重縮合性)を示すことを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Akihiro YOKOYAMA: "Chain-Growth Polymerization for Poly(3-hexylthiophene) with a Defined Molecular Weight and a Low Polydispersity"Macromolecules. 37(4). 1169-1171 (2004)
• [文献書誌] Tsutomu YOKOZAWA: "Chain-Growth Polycondensation : Living Polymerization Nature in Polycondensation and Approach to Condensation Polymer Architecture"Polymer Journal. 36(2). 65-83 (2004)
• [文献書誌] Tsutomu YOKOZAWA: "Self-initiated Chain-Growth Polycondensation for Aromatic Polyamides"Chemistry Letters. 33(3). 272-273 (2004)
• [文献書誌] Yukimitsu SUZUKI: "Solvent Effect on Chain Growth Polycondensation for Aromatic Polyethers"Journal of Polymer Science : Part A : Polymer Chemistry. 42(5). 1198-1207 (2004)
• [文献書誌] 横山 明弘: "分子量と分子量分布を制御したポリチオフェンの合成"高分子錯体アニュアルレビュー2003. 12-13 (2004)
• [文献書誌] Ryuji SUGI: "Synthesis of Well-Defined Telechelic Aromatic Polyamides by Chain-Growth Polycondensation : Application to the Synthesis of Block Copolymers of Polyamide and Poly(tetrahydrofuran)"Macromolecular Rapid Communications. 24(18). 1085-1090 (2003)
• [文献書誌] Akihiro YOKOYAMA: "Investigation of Aromatic Polyester Synthesis by the Chain-Growth Polycondensation Method"Macromolecules. 36(12). 4328-4336 (2003)
• [文献書誌] Yukimitsu SUZUKI: "Chain-Growth Polycondensation for Aromatic Polyethers with Low Polydispersities : Living Polymerization Nature in Polycondensation"Macromolecules. 36(13). 4756-4765 (2003)
• [文献書誌] Tsutomu Yokozawa: "Synthesis of Well-Defined Poly(p-benzamide) from Chain-Growth Polycondensation and Its Application to Block Copolymers"Macromolecular Symposia. 199. 187-195 (2003)
• [文献書誌] 横澤 勉: "精密縮合系ブロックポリマーと新規熱可塑性エラストマートしての可能性"日本ゴム協会誌. 76(8). 304-309 (2003)
• [文献書誌] 杉 龍司: "連鎖重縮合による芳香族ポリアミド合成法を利用したブロック共重合体およびスターポリマーの合成"高分子加工. 52(10). 435-442 (2003)
• [文献書誌] 横澤 勉: "連鎖重合で進行する重縮合による新規精密高分子の合成とその自己組織化に関する研究"神奈川大学工学研究所所報. 26. 77-85 (2003)