特異的機能団の組み合わせから成る交互共重合体の精密合成と機能発現

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21550111
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 森 秀晴 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00262600)
• キーワード: 高分子合成 / 交互配列 / リビング重合 / 開環重合

研究概要

本研究では、「ドナー・アクセプター、アニオン性・カチオン性弱電解質、親水性・疎水性アミノ酸、温度応答性・pH応答性などの機能団が交互に配列した交互共重合体の精密合成とその交互配列に起因した新規機能発現」を目指し、リビングラジカル開環重合を利用した主鎖に芳香族環を有する主鎖側鎖型交互共重合体と、非共役～Lビニルモノマー類の精密ラジカル重合を基盤とした非共役共役型交互共重合体の開発を行った。
可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT:reversible addition-fragmentation chain transfer)系開環重合を利用した主鎖-側鎖型交互共重合体の合成に関しては、スチレン、ビニルピリジンを用いて環状モノマーを合成するアプローチに加え、クロロメチルスチレンを用いる手法を開発した。合成された新規機能性環状モノマーを用いることで各種高分子反応の反応点と成りえるクロロメチル基を側鎖に有するアントラセン含有交互共重合体の合成に成功した。さらに、高分子反応により各種機能団の導入手法も確立した。一方、非共役-共役型交互共重合体に関しては、本手法を発展させシルセスキオキサン微粒子とアミノ酸含有ポリマーとのコンプレックス形成に基づく刺激応答性有機-無機ハイブリッドの構築に成功した。いずれの系も、RAFT重合を用いることより分子量が揃い分子量分布が狭い共重合体に適切な官能基・機能団を任意の位置に導入することが可能である。これらの手法を有効に用いることにより、特殊構造に基づく新規機能性材料を創成した。

研究成果

• [雑誌論文] Amino acid-based block copolymers by RAFT polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Mori, T.Endo
  • 雑誌名: Macromolecular Rapid Communications 巻: Early View Publication(印刷中)
  • DOI: 10.1002/marc.201100887/abstract
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, assembled structures, and optoelectronic properties of amphiphilic block copolymers containing anthracene unit in the mainchain (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Mori, H.Tanaka
  • 雑誌名: Macromolecular Chemistry and Physics 巻: 212 ページ: 2349-2359
  • DOI: 10.1002/macp.201100357/abstract
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smart organic- inorganic hybrids based on the complexation of amino acid-based polymers and water-soluble silsesquioxane nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Mori, S.Saito
  • 雑誌名: Reactive and Functional Polymers 巻: 71 ページ: 1023-1032
  • DOI: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1381514811001416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complexation of amino-acid-based block copolymers with dual-thermo responsive properties and water-soluble silsesquioxane nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Mori, S.Saito, K.Shoji
  • 雑誌名: Macromolecular Chemistry and Physics 巻: 212 ページ: 2558-2572
  • DOI: 10.1002/macp.201100420/abstract
  • 査読あり
• [学会発表] New amino acid-based block copolymers, stars, and hybrids (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Mori
  • 学会等名: IUPAC 7th International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-VII) & 21st International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers (FCFP-XXI)
  • 発表場所: Shanghai, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-17
• [学会発表] Synthesis and metal complex formation of alternating polymers composed of anthracene moiety and pyridine unit by radical ring-opening polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Inoue, K. Nakabayashi, H. Mori
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics
  • 発表場所: Gyeongju, Korea
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] アントラセン-ピリジン交互共重合体の合成と機能化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永瀬翔太、津田歩、中林千浩、森秀晴
  • 学会等名: 平成23年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Controlled synthesis of optoelectronic polymers by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Mori
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress 2011 (14ACC)
  • 発表場所: Bangkok,Thailand(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] ラジカル開環重合によるアントラセン-ピリジン交互型ポリマーの合成と金属錯体形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永瀬翔太、森秀晴
  • 学会等名: 第60回高分子年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪
  • 年月日: 2011-05-26
• [備考] 研究室URL
  • URL: http://polyweb.yz.yamagata-u.ac.jp/~morilab/