| 研究概要 |
生体系にない刺激応答機能を有する低環境負荷(自然調和)型材料の創製のため、当研究室で見出したリビングカチオン重合を新たに設計し直し、以下のような刺激応答性リビングポリマーを精密合成した。
1.種々の構造の刺激応答性ポリマーを合成するための新しい制御重合関始剤系の関発:これまで刺激応答性ポリマーを合成するためビニルエーテル(VE)を用いてきたが、更なる進化のためにスチレン系やアルケン系への拡張を検討した。その結果、アルコキシスチレンの重合では添加塩基存在下でもルイス酸の選択が重要で、VEと異なりFeCl_3,GaCl_3,AlCl_3では重合が制御できなかったが、SnCl_4,ZnCl_2,TiCl_4を用いるとリビング重合が進行するようになった。また、ビニルシクロヘキサンや天然由来のβ-ピネンの系では、微量の芳香族添加が重合制御に重要なことがわかった。
2.側鎖の構造・形態・シークエンスの異なる刺激応答性ポリマーの合成:星型、グラフト型などの刺激応答性ポリマーを選択合成する方法を新たに検討した。スチレン類とVEの共重合において、ある特殊な条件下ではモノマー選択重合が進行することを見出し、これを利用して一段階でブロックや星型ポリマーが選択合成できる"ドミノ合成法"を開発した。また、ポリマーの末端や側鎖のアセタール基からの定量的なリビング重合法を見出し、新しいブロック、グラフトコポリマーの合成も可能にした。
3.低分子化合物に完全分解する交互型リビングポリマーの合成:昨年度、アルデヒドとVEの交互ポリマーが得られることを見出した。本年度は反応機構を詳細に検討するとともに、その知見に基づき自然界に存在する共役アルデヒドを用いた完全分解可能な交互ポリマーの精密合成を行った。ミルテナールとVEから得られたポリマーは分子量分布が狭く副生成物がない交互ポリマーであり、酸加水分解により完全に分解した。
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