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2021 年度 研究成果報告書

アルケニルボロン酸エステルの精密ラジカル重合が拓く新規機能性ビニルポリマー創製

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15622
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

西川 剛  京都大学, 工学研究科, 助教 (30826219)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードラジカル重合 / ホウ素 / 制御重合 / 高分子反応 / 量子化学計算
研究成果の概要

ビニル基にホウ素が直接結合した構造を有するアルケニルボロン酸エステルがラジカル重合のモノマーとして利用可能であることを見出した。量子化学計算により、ホウ素の有する空のp軌道が重合中の成長ラジカルを安定化し、副反応を抑制していることが示唆された。得られたポリマーは主鎖上に直接ホウ素が結合した構造を有しており、炭素-ホウ素結合の切断によりポリ(α-メチルビニルアルコール)やスチレン-ビニルアルコール共重合体など、従来法では合成困難なポリマーへと変換することができた。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビニル化合物のラジカル重合性はビニル基に直接結合した官能基・元素に強く依存するために合成可能なポリマー構造には制限が存在している。一方、本研究で見いだされたアルケニルボロン酸エステルのラジカル重合・重合後変換においては、モノマーにおける重合性を担うホウ素を他の元素で置き換える「側鎖置換」型の高分子反応が可能であるため、モノマーの重合性に起因する制約を超えた高分子合成が可能である。有機化学においてはホウ素を様々な元素へと置き換える反応が開発されており、今後の研究の進展によりこれまで合成が困難とされてきた多様なポリマーへの変換が可能になり、自在な高分子合成手法の開発につながる。

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公開日: 2023-01-30  

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