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2020 年度 実績報告書

ビニルエーテルの精密ラジカル重合を基軸とするアーキアミメティック組織の合成

研究課題

研究課題/領域番号 19H02762
研究機関福井大学

研究代表者

杉原 伸治  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (70377472)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードラジカル重合 / ビニルエーテル / 重合誘起自己組織化 / RAFT重合 / ポリマー / 乳化重合 / ブロックコポリマー
研究実績の概要

“ビニルエーテルのラジカル重合”を基盤に,これまで学理として成立していないエーテル基を基盤とする「アーキアミメティック」化学体系を新しく構築することを目的に,前年度より継続して本研究を実施した。
まず,昨年度に達成したカチオン―π相互作用を複合的に導入した重合系と,以前に達成した水酸基含有ビニルエーテルのラジカル重合条件を参考に,オキシエチレン鎖を側鎖に有する親水性ビニルエーテル(ジエチレングリコールモノビニルエーテル,DEGV)の精密ラジカル重合を行った。その際,ジチオカルバマートをRAFT剤とする可逆的付加開裂型連鎖移動重合法を用いた。本ラジカル重合は,水系溶媒系ならびに無溶媒系でも進行し,様々な重合度のDEGVの重合体(PDEGV)を得ることができた。得られたPDEGVの構造を詳細に解析し,末端に用いたRAFT剤が導入されていることを確認した。そこで,PDEGVをマクロ連鎖移動剤(反応性乳化剤)として用い,水系で汎用性の高い酢酸ビニルのRAFT乳化重合を行った。重合はスムーズに進行し,白濁した乳化液を得ることができた。その乳化液中には,これまでRAFT乳化重合系では得ることが困難とされていた棒状粒子やベシクルが,重合度に応じて選択的に合成されていた。これらは,ポリ酢酸ビニルをコア,PDEGVをシェルとするブロックコポリマーナノ組織体であり,HLB値の高い親水性PDEGVの安定化作用によって得られたことがわかった。その他,生分解性高分子とポリビニルエーテルのグラフト型ポリビニルエーテル集合体など,同様な重合誘起自己組織化で種々のナノ組織合成へと展開し,アーキアミメティック化学体系の素地を築いた。

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

本研究計画に基づき,ビニルエーテル類の精密ラジカル重合並びにそれを用いた精密重合誘起自己組織化を実施した。その結果,ポリビニルエーテル型ブロックコポリマーおよびその集合体を得た。具体的には,ポリジエチレングリコールモノビニルエーテルをシェル,酢酸ビニルをコアとするスフィア,ロッド,ベシクル等のアーキアミメティック自己組織体である。これらは,審査付論文として発表できた。よって,おおむね順調に研究が進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今後は,これまでに引き続き,高分散性ビニルエーテル類のラジカル重合の継続的検討ならびに得られたポリビニルエーテルを用いたアーキアミメティック組織化法をより一般化し,「アーキアミメティック」化学体系を推進する。特に,多価水酸基を有するポリビニルエーテルや機能性基を有するポリビニルエーテルを合成し,自己組織体の機能化方法を具現化する。加えて,今回合成可能になった生分解性高分子とポリビニルエーテルなどを組み合わせた重合誘起自己組織化により,アーキアミメティック化学体系を拡張する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Relationship between crystalline structure of polyamide 6 within carbon fibers and their mechanical properties studied using Micro-Raman spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Uematsu Hideyuki、Kawasaki Takahiro、Koizumi Koutarou、Yamaguchi Ayaka、Sugihara Shinji、Yamane Masachika、Kawabe Kazumasa、Ozaki Yukihiro、Tanoue Shuichi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 223 ページ: 123711~123711

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2021.123711

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poly[di(ethylene glycol) vinyl ether]-stabilized poly(vinyl acetate) nanoparticles with various morphologies via RAFT aqueous emulsion polymerization of vinyl acetate2020

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Shinji、Kawakami Ryuya、Irie Satoshi、Maeda Yasushi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 ページ: 309~321

    • DOI

      10.1038/s41428-020-00417-3

    • 査読あり
  • [学会発表] ビニルエーテル-酢酸ビニル共重合体を幹とする環状エステルのグラフト開環重合2020

    • 著者名/発表者名
      大堀 朱音, 杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 重合誘起自己組織化による熱履歴認識ブロックコポリマーナノ組織体の合成2020

    • 著者名/発表者名
      筒井 悠登, 杉原 伸治, 植松 英之, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] ホスホン酸エステル基を有する難燃性コアーシェル微粒子の合成2020

    • 著者名/発表者名
      山岸 大雅, 北村 凛太郎, 杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] RAFT 乳化重合誘起自己組織化によるモルフォロジー制御2020

    • 著者名/発表者名
      髙島 淳史, 川上 竜矢,杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] グラフトコポリマー型連鎖移動剤を用いたRAFT分散重合2020

    • 著者名/発表者名
      石原 幹也, 髙島 淳史, 杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会北陸支部研究発表会
  • [学会発表] ホスフィンオキシド基含有難燃性コア-シェル微粒子の合成2020

    • 著者名/発表者名
      北村 凛太郎, 杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会北陸支部研究発表会
  • [学会発表] 交互シークエンス制御のためのジヒドロピラン誘導体の異性化カチオン重合2020

    • 著者名/発表者名
      安田 宗太郎, 杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会北陸支部研究発表会
  • [学会発表] RAFT 乳化重合誘起自己組織化によるモルフォロジー制御2020

    • 著者名/発表者名
      髙島 淳史, 杉原 伸治, 前田 寧
    • 学会等名
      第69回高分子学会北陸支部研究発表会
  • [学会発表] 顕微ダイレクトラマンイメージングによる高分子微細構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      白澤 崇誠, 前田 寧, 杉原 伸治
    • 学会等名
      第69回高分子学会北陸支部研究発表会
  • [学会発表] RAFT水系分散重合による熱履歴認識ブロックコポリマー組織の合成2020

    • 著者名/発表者名
      杉原 伸治, 筒井 悠登
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
  • [学会発表] RAFT乳化重合誘起自己組織化によるモルフォロジー制御2020

    • 著者名/発表者名
      髙島 淳史, 杉原 伸治
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [学会発表] グラフトコポリマー型連鎖移動剤の合成と重合誘起自己組織化2020

    • 著者名/発表者名
      石原 幹也, 杉原 伸治
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/koubun/sugihara/sugiharagroup/

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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