| 研究課題/領域番号 |
16K05791
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
杉原 伸治 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70377472)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 水素結合 / ラジカル重合 / 精密重合 / RAFT重合 / ビニルエーテル |
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| 研究実績の概要 |
現在，各用途に応じた高分子を設計し，いかに興味深い性能を発現できるか，さらには高分子をどのように集積（組織化）し機能を発現させるかが研究の焦点になりつつある。しかし，ポリマーの構造はそのモノマーの構造に由来するため，より高機能を発現させるには，多種モノマーが同一重合にて合成可能で，簡便かつ万能な重合法であることが必須となる。
そこで，カチオン重合でのみ得られるビニルエーテル（VE)ポリマーに着目した。VEは，側鎖に電子供与性基を持つため生成ラジカルを安定に存在できず，副反応であるβ-開裂を頻繁に引き起こすため，工業的にも良く用いられるラジカル重合は困難であるとされてきた。しかし，我々のここまでの検討から，VE酸素と水素結合を形成する水酸基含有VEを用いることで，ラジカル単独重合可能であることを見い出した。そこで，水酸基含有VEとして，2-ヒドロキシエチルビニルエーテル（HEVE）および4-ヒドロキシブチルビニルエーテル（HBVE）を選択し，非水中および水中における HEVEの重合を水素結合反応場として用い，精密制御ラジカル重合を検討した。その結果，バルクで可逆的不可開裂型連鎖移動（RAFT）ラジカル重合が進行し，水素結合反応場として用いた水中では重合率100%を達成した。得られたポリマーは，水溶性ポリ(HEVE)ならびに水中でLCST型の温度応答性を示すポリ（HBVE）であり，ビニルエーテル精密制御ラジカル重合という基盤的研究の課題の一つが達成するとともに，機能性高分子の簡便合成（無保護重合）に繋がった。さらに，現在，種々のモノマーとのラジカル共重合ならびに添加物を加えた水素結合反応場での重合を中心に検討を進めている。特に，β-開裂を抑制し，水酸基を含有しないモノマーにおいても重合可能な系の構築を進めており，良好な結果を得ている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画に示したビニルエーテルの精密ラジカル重合に成功しただけでなく，水素結合反応場として用いた水中では重合率100%を達成した事から，おおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画の通り，反応場を利用した精密重合系を実施し，ビニルエーテルを用いた本系を万能な精密制御ラジカル重合へと発展させる。特に，水素結合反応場と同時にRAFT平衡を使用することで，ラジカルの安定性を付与する重合系重合系へと発展させる。さらに，従来の溶液重合ならびに重合誘起型組織形成方法を用い，分子材料として組織化させ，集積材料のための本重合基盤を体系化する。
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