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2019 年度 実施状況報告書

カチオン重合生長種の反応性制御による新しい異種共重合系の創出と配列制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K05217
研究機関大阪大学

研究代表者

金澤 有紘  大阪大学, 理学研究科, 講師 (50621322)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードカチオン重合 / 開環重合 / ビニルモノマー / 環状モノマー / 共重合 / 異種共重合 / リビング重合 / 制御重合
研究実績の概要

本研究では,カチオン重合生長種の高活性・高選択性に基づいてビニルモノマーと環状モノマーを中心とする新しい異種共重合系を構築すること,およびそれを元に緻密に制御された連鎖構造・特異な機能を有する高分子を創出することを目的とする。本年度は主に次の4つのテーマについて研究を進めた。
(1)オキシランのアルキル置換基が共重合性に及ぼす効果の解明:種々のアルキル置換基をもつ二,三,四置換オキシランを新たに設計し,ビニルエーテルとの異種カチオン共重合を行った。かさ高さのわずかな違いが,交差生長反応の有無・頻度など共重合性に大きく影響することがわかった。
(2)オキシランの新規開環リビング重合系の開発:1,4-ジオキサンなどの環状エーテルを添加物として用いた開始剤系を設計し,シクロヘキセンオキシドなどの制御カチオン重合に有効であることを見出した。
(3)ビニルモノマーと環状アセタールの制御カチオン共重合による種々の配列制御ポリマーや新規分解性ポリマーの合成:環状アセタールの2位に芳香族置換基を導入すると,ビニルモノマーとの共重合性が向上し,ほぼ交互配列のポリマー合成が可能になった。さらに,シリルビニルエーテルと環状アセタールの共重合により,脱シリル化をトリガーとする新しいタイプの分解性ポリマーを設計した。酢酸ビニルとの共重合の検討も始めた。
(4)主鎖組換え反応と解重合反応を組み合わせた新規配列制御法の開発:環状エステルと環状アセタールの共重合において,主鎖中のアセタール交換と環状アセタールの解重合反応に基づく,配列制御ポリマーの新しい合成法を開発した。
ほか,ビニル付加カチオン・配位開環同時共重合によるグラフトポリマーの設計,種々のα-ヒドロキシ酸由来ジオキソラノンのカチオン共重合,シリル含有環状モノマーの設計と重合,キラル側鎖ビニルエーテルの立体特異性カチオン重合などを検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

上記「研究実績の概要」の4つのテーマのうち,とくに(2)や(4)において非常に意義深い結果が多数得られたことから,計画以上に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

これまでと同様に,ビニル付加・開環同時カチオン共重合を中心とする異種共重合系の構築を目的に,共重合に有用な環状モノマーの設計,リビング異種共重合に向けた開始剤系の設計,さらに多様な異種共重合系の開発などを行う。オキシランのアルキル置換基が及ぼす効果の解明については,さらに多様なオキシランを設計し,その共重合性を調べる。オキシランのリビング重合系の開発については,添加物かつモノマーとして働くような化合物を用い,リビング共重合への展開や分解性ポリマーの制御合成などを検討する。環状アセタールの系では,より多様な環員数・置換基のモノマーを設計し,交差生長の頻度などに与える効果を調べる。さらに,新しいタイプの環状モノマーの設計や非カチオン重合性モノマーを用いた共重合なども検討する。

次年度使用額が生じた理由

適切に使用したが残額が生じた。次年度に,引き続き有効に試薬等の購入費に充てる。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15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 Motoki、Kanazawa Arihiro、Aoshima Sadahito
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 9 ページ: 77~83

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.9b00874

    • 査読あり
  • [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 Ryusei、Kanazawa Arihiro、Aoshima Sadahito
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      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 Kazuya、Kanazawa Arihiro、Aoshima Sadahito
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 ページ: 5304~5314

    • DOI

      10.1039/c9py01024f

    • 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 Sensho、Kanazawa Arihiro、Kanaoka Shokyoku、Aoshima Sadahito
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry

      巻: 57 ページ: 2021~2029

    • DOI

      10.1002/pola.29458

    • 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 Sensho、Kanazawa Arihiro、Kanaoka Shokyoku、Aoshima Sadahito
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 ページ: 4209~4219

    • DOI

      10.1039/c9py00351g

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒドロキシ基を有するビニルエーテルと環状エステルの逐次・連鎖カチオン同時共重合:アセタール交換と解重合が引き起こす交互共重合体の選択的合成2019

    • 著者名/発表者名
      樋口 元樹, 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] 種々のビニルエーテルと環状エステルのビニル付加カチオン・配位開環同時共重合:グラフト共重合体の一次構造設計と特異的な性質・材料2019

    • 著者名/発表者名
      樋口 元樹, 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] 種々の配位子を用いたルイス酸触媒設計によるビニルエーテルの立体選択的カチオン重合系の検討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回高分子学会年次大会
  • [学会発表] α-ヒドロキシ酸由来シオキソラノンのカチオン共重合:オキシランとの二元共重合およびビニルエーテルとの三元共重合2019

    • 著者名/発表者名
      兵井 香乃, 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] オキシランの新規開環カチオン重合開始剤系の開発:リビング重合に向けた検討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] ビニルエーテルと種々のアルキル置換基をもつオキシランのビニル付加・開環同時カチオン共重合2019

    • 著者名/発表者名
      川村 由依, 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] 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とリビング重合に向けた検討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65回高分子研究発表会(神戸)
  • [学会発表] ビニルエーテルと種々のオキシランのビニル付加・開環同時カチオン共重合:オキシランの置換基が共重合挙動に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      川村 由依, 金澤 有紘, 青島 貞人
    • 学会等名
      第65回高分子研究発表会(神戸)
  • [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
  • [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] α-ヒドロキシ酸由来ジオキソラノンとオキシランおよびビニルエーテルのカチオン二元および三元共重合2019

    • 著者名/発表者名
      兵井 香乃, 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] ビニルエーテルと種々のオキシランのビニル付加・開環同時カチオン共重合:オキシランの置換基数・構造が共重合挙動に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      川村 由依, 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] ビニルモノマーと環状アセタールのビニル付加・開環同時リビングカチオン共重合:活性種構造と共重合挙動の相関に関する系統的検討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回高分子討論会
  • [学会発表] 種々のビニルモノマーと環状アセタールのビニル付加・開環同時リビングカチオン共重合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9回CSJ化学フェスタ2019

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公開日: 2021-01-27  

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