金属触媒を使用しないクリック反応の開発と高分子材料への応用

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H03863
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 道信 剛志 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80421410)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 高分子合成 / 合成化学 / 環境材料 / 構造・機能材料 / クリックケミストリー

研究成果の概要

ベンゾデヒドロ[12]アヌレン誘導体と２当量のアジド化合物の付加環化反応が金属触媒無しの温和な条件下で進行し、発光性のトリアゾール生成物が得られることを見出した。この反応を重合反応に利用して直鎖状高分子の合成に成功した。また、ベンゾデヒドロ[12]アヌレン誘導体を側鎖にアジド基を有する高分子の架橋剤として用いることで、機械強度に優れた架橋高分子膜の作製も成功した。高分子中に固定化された架橋部位が発光するため、熱失活の効果が抑制され、優れた酸素応答性を示すことを実証した。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高価な金属触媒を使用せずに機能性材料を創製することができればコスト削減に繋がるため非常に意義深い。本研究では、環境負荷が低い効率的な反応を金属触媒無しで実施する方法を確立した。また、この方法を用いると様々な機能性高分子材料を製造することができた。特に強調すべきポイントは、高価な発光性色素を添加しないでも十分に強く光る高分子膜を製造できた点である。光る高分子膜は酸素に応答して発光強度が減少するため、航空機の風洞試験や構造物のひび割れ検出などに利用できる可能性がある。