研究課題
本研究は、炭素ラジカル前駆体となるヘテロ元素化合物に着目し、その反応性の違いを解明することで、ラジカル反応をより高度に制御する方法を開発することを目的としている。我々はこれまでに、有機テルル化合物や有機アンチモン化合物を利用することで、リビングラジカル重合が高度に制御できることを明らかにしている。この結果は、従来のラジカル反応において最も優れた基質と考えられていた有機ヨウ素化合物が十分に重合を制御できないことと対照的である。そこで本研究期間においては、これらのヘテロ元素化合物の反応性についてさらに詳細に検討するとともに、リビングラジカル重合を用いた合成的な応用についても検討を行った。具体的には、(1)有機テルル化合物のラジカル反応における置換基効果について、種々のモノマーを用いた重合反応中における、重合末端ドーマント種の反応性について反応速度論的な検討を行った。その結果、ドーマント種の反応性が生成するラジカル種の反応性と密接に関係があることを明らかにした。さらに、(2)ヘテロ元素の効果についても速度論的な検討を行ったところ、テルルよりもアンチモンがラジカル反応に対して活性であることを明らかにした。さらに、その結果に基づき、新たに有機ビスマス化合物の反応性について検討を行ったところ、これがアンチモンよりもさらに反応性が高いことを初めて明らかにした。さらに、この結果に基づき、極めて高い重合制御を示す、有機ビスマス化合物を用いる新しいリビングラジカル重合の開発に成功した。
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