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2019 年度 実績報告書

新しい戦略を組み込んだ精密重合系の創出:次世代機能性材料の創成へ向けた新手法

研究課題

研究課題/領域番号 17H03068
研究機関大阪大学

研究代表者

青島 貞人  大阪大学, 理学研究科, 教授 (50183728)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードリビングカチオン重合 / 刺激応答性ポリマー / メタルフリーカチオン重合 / 交互共重合体 / 異種機構同時共重合 / ポリマーの選択的分解・切断
研究実績の概要

(1) 新しい重合開始剤系・タンデム重合系の検討
(i)フェニルビニルエーテル類のカチオン重合:フェニルビニルエーテルのカチオン重合は1950年代から高分子量体が得られないことが知られている。そこでまずカチオン重合における副反応の検討を行った。その結果、重要な副反応としてFriedel-Crafts反応を見出し、その副反応を抑制することでリビング重合系を確立した。また逆に、副反応を利用することで、異なるモノマーから新しい構造のポリマーも合成できた。(ii)ヨードニウム塩を有機ルイス酸に用いたメタルフリーリビングカチオン重合:以前ジフェニルヨードニウム (DPI) 塩を用いた光開始制御カチオン重合系を構築した。本研究では、DPI塩の中心ヨウ素が生長末端のハロゲンを引き抜くことでカチオン重合触媒として働くと考え、様々なビニルモノマーの重合を行い、メタルフリーリビング重合を達成した。

(2) 高度にシークエンス制御された刺激応答性ポリマーや無機材料の創成
(i) 含イオン液体交互共重合体の合成と温度応答性:イオン液体を側鎖に有する交互共重合体の精密合成を、リビングカチオン重合を用いて検討した。生成ポリマーは、水中で鋭敏なUCST型相分離挙動を、アセトン中でLCST型相分離挙動を示すことがわかった。これらのコポリマーは酸性条件下で低分子量体まで完全に加水分解された。(ii) 温和な条件・多様な条件で分解・切断が可能な分解性共重合体の合成:トリメチルシリルビニルエーテルと環状アセタールの共重合体を行い、新しい分解性高分子の設計・合成を行った。得られたポリマーは比較的容易な脱トリメチルシリル化反応をトリガーとし、ヘミアセタールを経由して選択的に分解した。この分解は、従来(塩酸)に比べ、温和な条件(酢酸)または他の条件(塩基やフッ素アニオン)での分解を可能にした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tandem Unzipping and Scrambling Reactions for the Synthesis of Alternating Copolymers by the Cationic Ring-Opening Copolymerization of a Cyclic Acetal and a Cyclic Ester2020

    • 著者名/発表者名
      Higuchi, M.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      ACS Macro Lett.

      巻: 9 ページ: 77-83

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.9b00874

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-induced switchable magnetite nanoparticle superstructures2020

    • 著者名/発表者名
      Kronenbitter Cathrin、Watanabe Hironobu、Aoshima Sadahito、Colfen Helmut
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 1 ページ: 10-13

    • DOI

      10.1039/d0ma00075b

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Desilylation-Triggered Degradable Silylacetal Polymers Synthesized via Controlled Cationic Copolymerization of Trimethylsilyl Vinyl Ether and Cyclic Acetals2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, R.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      ACS Macro Lett.

      巻: 8 ページ: 1498-1503

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.9b00745

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ABC Pseudo-Periodic Sequence Control by Cationic Orthogonal Terpolymerization of Vinyl Ether, Oxirane, and Ketone2019

    • 著者名/発表者名
      Mimura Maki、Kanazawa Arihiro、Aoshima Sadahito
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 ページ: 7572~7583

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b01573

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled Cationic Copolymerization of Vinyl Monomers and Cyclic Acetals via Concurrent Vinyl-Addition and Ring-Opening Mechanisms: The Systematic Study of Structural Effects on the Copolymerization Behavior2019

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, K.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 10 ページ: 5304-5314

    • DOI

      10.1039/C9PY01024F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternating Degradable Copolymers of an Ionic Liquid-Type Vinyl Ether and a Conjugated Aldehyde: Precise Synthesis by Living Cationic Copolymerization and Dual Rare Thermosensitive Behavior in Solution2019

    • 著者名/発表者名
      Yokota, D.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 ページ: 6241-6249

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b00634

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-Property Relationship of Phenoxyimine Ligands/Metal Chloride Initiating Systems for Controlled Cationic Polymerizations of Alkyl Vinyl Ethers2019

    • 著者名/発表者名
      Kigoshi, S.; Kanazawa, A.; Kanaoka, S.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.

      巻: 57 ページ: 2021-2029

    • DOI

      10.1002/pola.29458

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Bioinspired Approach to Silica Nanoparticle Synthesis Using Amine-Containing Block Copoly(vinyl ethers): Realizing Controlled Anisotropy2019

    • 著者名/発表者名
      Sugawara-Narutaki, A.; Tsuboike, S.; Oda, Y.; Shimojima, A.; Landenberger, K. B.; Okubo, T.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 ページ: 10846-10854

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.9b01493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening of Metal Complex Catalysts Using Bidentate Schiff Base Ligands for Controlled Cationic Polymerization of Vinyl Ethers Using In Situ Complexation Method2019

    • 著者名/発表者名
      Kigoshi, S.; Kanazawa, A.; Kanaoka, S.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 10 ページ: 4209-4219

    • DOI

      10.1039/C9PY00351G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exceptional Copolymerizability of o-Phthalaldehyde in Cationic Copolymerization with Vinyl Monomers2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 10 ページ: 3712-3717

    • DOI

      10.1039/C9PY00547A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tetradentate Schiff Base Ligand/MCln Initiating Systems for the Controlled Cationic Polymerization of Isobutyl Vinyl Ether: Effects of the Ligand Framework2019

    • 著者名/発表者名
      Kigoshi, S.; Kanazawa, A.; Kanaoka, S.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.

      巻: 57 ページ: 989-996

    • DOI

      10.1002/pola.29354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyaddition of Vinyl Ethers and Phthalaldehydes via Successive Cyclotrimerization Reactions: Selective Model Reactions and Synthesis of Acid-Degradable Linear Poly(Cyclic Acetal)s2019

    • 著者名/発表者名
      Naito, T.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 10 ページ: 1377-1385

    • DOI

      10.1039/C9PY00043G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Free Photoinitiated Controlled Cationic Polymerization of Isopropyl Vinyl Ether Using Diaryliodonium Salts2019

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa, T.; Kanazawa, A.; Aoshima, S.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 10 ページ: 1056-1061

    • DOI

      10.1039/C8PY01734D

    • 査読あり
  • [学会発表] Precision Synthesis of Various Stimuli-Responsive Polymers via Controlled Cationic Homo- and Copolymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, S.; Kanazawa, A.
    • 学会等名
      IUPAC IP19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] o -フタルアルデヒドと種々のビニルモノマーの制御カチオン 共重合:ビニルモノマーの構造・反応性が共重合挙動に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      林恵佑 ・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子学会年次大会
  • [学会発表] フェニルビニルエーテル類の制御カチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      浅川智仁・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子学会年次大会
  • [学会発表] 2-メチル-1-ペンテンのカチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川竣哉・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子学会年次大会
  • [学会発表] 立体特異性リビングカチオン重合:多様なモノマーを用いた挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉大展・金澤有紘・奥本佐登志・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子学会年次大会
  • [学会発表] 種々のビニルモノマーと環状アセタールを用いたビニル付加・開環同時制御カチオン共重合2019

    • 著者名/発表者名
      丸山和也・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子学会年次大会
  • [学会発表] イオン液体型側鎖含有ビニルエーテルポリマー:温度応答性ポリイオンコンプレックスの合成および無機材料の微分散2019

    • 著者名/発表者名
      吉木朋・伊神優香・佐藤哲夫・竹下克義・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子討論会
  • [学会発表] アセタール含有前駆体ポリマーを用いた選択的切断点を有するブロックおよび星型ポリマーの精密合成2019

    • 著者名/発表者名
      谷口紗絵・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子討論会
  • [学会発表] 種々のジフェニルヨードニウム塩を有機ルイス酸触媒として用いたビニルモノマーのメタルフリーリビングカチオン重合2019

    • 著者名/発表者名
      原口瑠唯・西川毅・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子討論会
  • [学会発表] リビング重合に向けたオキシランの新規開環カチオン重合系の開発:種々の添加物による重合制御2019

    • 著者名/発表者名
      井上真路・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子討論会
  • [学会発表] キラル配位子を用いたルイス酸触媒設計による種々のキラル側鎖を有するビニルエーテルの立体選択的カチオン重合の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山本拓哉・金澤有紘・青島貞人
    • 学会等名
      第68回 高分子討論会
  • [備考] 大阪大学 大学院理学研究科 高分子科学専攻 青島研究室

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/aoshima/

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公開日: 2021-01-27  

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