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2018 年度 実績報告書

鎖末端定序性官能基化ポリマーの精密合成とサブ10nm相分離構造形成

研究課題

研究課題/領域番号 17K19149
研究機関東京工業大学

研究代表者

石曽根 隆  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (60212883)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード定序性高分子 / アニオン付加反応 / 低重合性ビニル化合物 / 末端官能基化ポリマー / 鎖末端 / 1,1-ジフェニルエチレン類
研究実績の概要

本研究では、一連の新規ビニル化合物、1,1-二置換アルケン類の単独重合性の検証を行い、その1:1アニオン付加反応を利用することで、鎖末端に定序性ユニットを有する末端官能基化ポリマーの合成を検討した。具体的には、リビングポリスチレンやリビングポリイソプレンなどのポリマーアニオンと低重合性ビニル化合物である1,1-ビス(2-ピリジル)エチレン(Py2E)および一連の1,1-ジフェニルエチレン誘導体、1,1-ビス(4-(1-アダマンチルカルボニル)フェニル)エチレン(Ad2E)などの付加反応を検討した。いずれの化合物も求核性の強いアニオンリビングポリマーを直接用いると、ピリジン環やカルボニル基に対して副反応が起こることが明らかとなった。これに対して、一度1,1-ジフェニルエチレン(DPE)との1:1反応を行い、求核性を低下させたDPEアニオンを用いた場合には、副反応無く、ポリマーアニオンとPy2EやAd2Eとの1:1付加反応が定量的に進行し、末端に1ユニットのみが導入できることを確認した。また、Py2Eの場合には、対カチオンを選択することで1,1-ビス(4-シアノフェニル)エチレン(CN2E)との連続的なアニオン付加反応が進行し、DPE-Py2E-CN2Eの3連子ユニットを定量的に有するポリスチレンが定量的に得られることを見出した。さらに、Py2EとAd2Eは求核性の低いエノラートであるメタクリル酸tert-ブチルのリビングポリマーアニオンとも定量的に反応し、鎖末端に二つの2-ピリジル基またはアシル基を導入できることを明らかにした。二つの電子求引性基により、Py2EおよびAd2Eの求電子性は大きく向上し、逆に生成したPy2EアニオンまたはAd2Eアニオンの求核性が低下していることを見出した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] National Tsing Hua University(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      National Tsing Hua University
  • [雑誌論文] Combined effects of confinement size and chain-end tethering on the crystallization of poly(ε-caprolactone) chains in nanolamellae2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoneguchi, Hiroaki Kikuchi, Shintaro Nakagawa, Hironori Marubayashi, Takashi Ishizone, Shuichi Nojima, Kazuo Yamaguchi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 160 ページ: 73-81

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2018.11.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale film morphology and property characteristics of dielectric polymers bearing monomeric and dimeric adamantane units2019

    • 著者名/発表者名
      Brian J. Ree, Shingo Kobayashi, Kyuyoung Heo, Taek Joon Lee, Toshifumi Satoh, Takashi Ishizone, Moonhor Ree
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 169 ページ: 225-233

    • DOI

      10.1016/J.polymer.2019.02.053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Living anionic polymerization of 1,4-divinylbenzene and its derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Shunsuke Tanaka, Takashi Ishizone, Akira Hirao
    • 雑誌名

      React. Func. Polym.

      巻: 127 ページ: 94-112

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2018.03.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioinspired structural transition of synthetic polymers through biomolecular ligand binding2018

    • 著者名/発表者名
      Seigo Suzuki, Toshiki Sawada, Takashi Ishizone, Takeshi Serizawa
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 ページ: 12006-12009

    • DOI

      10.1039/c8cc06232c

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A thermoresponsive dynamic polymer brush fabricated by the segregation of amphiphilic diblock copolymers2018

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Tanoue, Kazuma Inoue, Norifumi L. Yamada, Kohzo Ito, Syo Miyao, Takashi Ishizone, Hideaki Yokoyama
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 14 ページ: 5930-5935

    • DOI

      10.1039/c8sm00891d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of polymers carrying adamantyl substituents in side chain2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishizone, Raita Goseki
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 50 ページ: 805-819

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0081-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Anionic polymerization of benzofulvene derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishizone
    • 学会等名
      Japan Korea Joint Symposium on Polymer 2018 (JKJS2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anionic Polymerization of Monomers Possessing Adamantyl Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishizone
    • 学会等名
      Taiwan Japan Bilateral Polymer Symposium 2018 (TJBPS2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Living Anionic Polymerization of Functional Monomers2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishizone
    • 学会等名
      2nd International Conference of Molecular Engineering of Polymers (MEP2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anionic Polymerization of Monomers Possessing Adamantyl Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishizone
    • 学会等名
      he 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] リビングラジカル重合-機能性高分子の合成と応用展開2018

    • 著者名/発表者名
      後関頼太、石曽根隆
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313368

URL: 

公開日: 2019-12-27   更新日: 2022-08-19  

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