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2012 年度 実績報告書

複数の機能をもつ星型ポリマーのドミノ精密合成:混ぜるだけの革新的ワンステップ合成

研究課題

研究課題/領域番号 24350059
研究種目

基盤研究(B)

研究機関大阪大学

研究代表者

金岡 鐘局  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (10275167)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード星型ポリマー / ドミノ合成 / ワンステップ合成 / 刺激応答性 / リビング重合 / カチオン重合 / ビニルエー / スチレン誘導
研究概要

平成24年度は,VE,スチレン類など,反応性の異なるモノマーを組み合わせ,様々なハロゲン化金属を触媒として用いて,添加塩基存在下,ブロックおよび星型ポリマーのドミノ型生成反応の検討を行った。これと並行して,従来の方法で合成したブロックポリマー、ヘテロアーム星型ポリマーのフィルムを作成し,その表面の刺激応答性を評価した。
ドミノ合成反応の確立:ホモアーム星型ポリマーイソブチルVEとアルコキシスチレン型ジビニル化合物に,エステルや環状エーテルなどの塩基存在下,種々のハロゲン化金属(SnCl_4,FeCl_3GaCl_3など)を添加して星型ポリマーの合成を検討した。触媒によりモノマー選択性が異なり,SnCl_4を用いると高選択的に星型ポリマーが生成した。また、この方法により側鎖にオキシエチレン鎖を有するVE星型ポリマーも高収率で生成することがわかった。
一官能性モノマーの共重合による探索星型ポリマー生成反応のモデル反応として,反応性の異なる一官能性モノマー同士の共重合を様々な触媒で検討した。イソブチルVEとp-メトキシスチレン(pMOS)の共重合では,SnCl_4以外にZrCl_4,HfCl_4を用いると高選択的に重合が進行した。一方、ZnCl_2,InCl_3では,モノマー選択性が明らかに低下した。また,2-クロロエチルVEとp-メチルスチレンのSnCl_4による共重合でも,重合条件を選択すると比較的高選択的な共重合が進行した。
星型ポリマーを用いた温度応答性フィルムの創製従来の方法を用いて,温度応答性の枝をもつヘテロアーム星型ポリマーを合成した。2種類の温度応答性鎖を枝とするポリマーのフィルムの表面は,曇点に対応する温度で二段階の温度応答性を示した。すなわち,表面温度を上昇させると,段階的に親水性から疎水性へと感度よく変化した。

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

本年度は,数種類の構造のホモアームを有する星型ポリマーのワンステップ合成が達成された。さらに一官能性モノマーのモデル共重合反応結果より,用いるハロゲン化金属触媒により選択性が大きく異なること,また他のモノマーの組み合わせでの選択的重合の可能性も示されたので,当初の計画通りに順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

平成25年度は,ドミノ反応によるブロック型,ヘテロアーム型星型ポリマー,分解型機能性星型ポリマーの精密合成を行う。たとえば,反応性の低いジビニル化合物を反応性の高い2種のモノマー(VE,アルコキシスチレンなど)と反応させると,先にブロックコボリマーが生成し,ブロック型星型ポリマーが生成すると考えられる。

次年度の研究費の使用計画

学内委員などの予定と重なり,当初計画に入れていた国際学会への参加を取りやめたことと,試薬等の消耗品を安価で購入することができたことなどが重なり,残金が発生した。H25年度は,当初H24年度に予定していた高額備品の購入と,複数回,国際学会に参加することでH24年度の残金とH25年度経費を全て使用できると考えている。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Well-Defined Polymeric Ionic Liquids with an Upper Critical Solution Temperature in Water2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshimitsu, A. Kanazawa, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 45 ページ: 9427-9434

    • DOI

      10.1021/ma301746u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Living Cationic Polymerization of Vinyl Ethers with a Naphthyl Group: Decisive Effect of the Substituted Position on Naphthalene Ring2012

    • 著者名/発表者名
      Y Shinke, A. Kanazawa, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 50 ページ: 5041-5048

    • DOI

      10.1002/pola.26347

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domino Synthesis of Star-Shaped Polymers Based on Monomer Selective Living Cationic Polymerization: Highly Controlled Star Polymer Formation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kanaoka, M. Yamada, J. Ashida, A. Kanazawa, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 50 ページ: 4589-4593

    • DOI

      10.1002/pola.26304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise Synthesis of End-F unctional i zed Thermosensitive Poly(vinyl ether)s by Living Cationic Polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      H. Shimomoto, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 50 ページ: 4137-4144

    • DOI

      10.1002/pola.26219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Graft Copolymers Based on Selective Living Cationic Polymerization Using an Acetal Group with a Combination of Lewis Acids2012

    • 著者名/発表者名
      H. Shimomoto, H. Yoshida, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 50 ページ: 3703-3709

    • DOI

      10.1002/pola.26186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Degradable Alternating Copolymers from Naturally Occurring Aldehydes: Well-Controlled Cationic Copolymerization and Complete Degradation2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishido, A. Kanazawa, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 45 ページ: 4060-4068

    • DOI

      10.1021/ma3004828

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高感度温度応答性フィルムの創製-ブロックコポリマー構造設計およびフィルム作成条件の影響2012

    • 著者名/発表者名
      瀧下大貴,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 69 ページ: 305-308

    • DOI

      10.1295/koron.69.305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] リビングカチオン重合による温度応答性フィルムの創製:様々な応答パターンを有するスマートフィルム2012

    • 著者名/発表者名
      瀧下大貴,辻本浩行,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 69 ページ: 300-304

    • DOI

      10.1295/koron.69.300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速リビングカチオン重合による極性官能基を有する星型ポリマーの精密合成2012

    • 著者名/発表者名
      織田ゆか里,藤山栄一,金岡鐘局,青島貞人
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 69 ページ: 291-296

    • DOI

      10.1295/koron.69.291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Efficient Synthesis of Heteroarm Star-Shaped Polymers using Polymer-Linking Reaction and Their Characteristic Stimuli-Responsive Behaviors2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Oda, T. Shibata, H. Tsujimoto, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 44 ページ: 541-549

    • DOI

      10.1038/pj.2012.23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Fluorine-Containing Star-Shaped Poly(vinyl ether)s via Arm-Linking Reactions in Living Cationic Polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      H. Shimomoto, D. Fukami, T. Irita, K. Katsukawa, T. Nagai, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 50 ページ: 1547-1555

    • DOI

      10.1002/pola.25922

    • 査読あり
  • [学会発表] 温度に応答して水中で二種類の集合体を形成するブロックコポリマーの精密合成:UCSTおよびLCST型温度応答性セグメントを用いた構造設計2013

    • 著者名/発表者名
      吉満隼人,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人, F. M. Winnik
    • 学会等名
      第24回高分子ゲル研究討論会
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2013-01-16
  • [学会発表] One-step Precision Synthesis of Block Copolymers and Star Polymers Based on Monomer-Selective Living Cationic Polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      R. Kimura, M. Yamada, A. Kanazawa, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
  • [学会発表] Precise Synthesis of Alternating Copolymers by Controlled Cationic Polymerization of Aldehyde and Vinyl Ether: Dual Responsive Polymer with Thermosensitivity and Selective Acid Degradability2012

    • 著者名/発表者名
      S. Matsumoto, Y Ishido, A. Kanazawa, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
  • [学会発表] Selective Acetal-Initiated Living Cationic Polymerization for Precision Synthesis of Graft Copolymers2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yokoyama, H. Shimomoto, A. Kanazawa, S. Kanaoka, and S. Aoshima
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
  • [学会発表] Polymeric Self-Assembly of Double Thermosensitive Block Copolymers with a UCST- and an LCST-Type Segments2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshimitsu, A. Kanazawa, S. Kanaoka, S. Aoshima, and F. M. Winnik
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
  • [学会発表] モノマー選択的リビングカチオン重合によるブロックコポリマーおよび星型ポリマーの精密合成2012

    • 著者名/発表者名
      木村亮平,山田麻友香,芦田淳,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会北陸支部研究発表会
    • 発表場所
      福井大学文京キャンパス
    • 年月日
      2012-11-18
  • [学会発表] リビングカチオン重合による側鎖にカルボキシ基を有する刺激応答性ポリマーの合成2012

    • 著者名/発表者名
      片ボラム,織田ゆか里,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-11-11
  • [学会発表] 特異的なモノマー選択重合による星型ポリマーのドミノ型ワンステップ精密合成2012

    • 著者名/発表者名
      山田麻友香,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] 水/有機層間を移動可能なフツ素セグメントをコアとする高分子ミセルの創製及び層間シャトルへの試み2012

    • 著者名/発表者名
      山中悠司,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] ケミカルリサイクルに向けた酸分解性交互共重合体の制御カチオン重合による合成およびその刺激応答挙動2012

    • 著者名/発表者名
      織田ゆか里,石堂泰志,松本涼香,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] 有機/無機融合材料の創成に向けた種々の刺激応答性ポリマーのリビングカチオン重合による精密合成2012

    • 著者名/発表者名
      織田ゆか里,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] モノマー選択的ドミノ型リビング重合による星型ポリマーの新規ワンステップ精密合成2012

    • 著者名/発表者名
      山田麻友香,芦田淳,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-30
  • [学会発表] 種々のシークエンスを有するフッ素含有ポリマーのリビングカチオン重合による精密合成およびその表面物性2012

    • 著者名/発表者名
      吉崎友哉,下元浩晃,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-30
  • [学会発表] リビングカチオン重合による星型ポリマー精密合成の新戦略2012

    • 著者名/発表者名
      金岡鐘局,山田麻友香,小野久美子,織田ゆか里,金澤有紘,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-29
  • [学会発表] リビングミクロゲルをコアとするコアファースト法による構造の明確な星型ポリマーの合成2012

    • 著者名/発表者名
      小野久美子,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-29
  • [学会発表] リビングカチオン重合による種々の分岐型ポリマーの合成-アセタール部位をカチオン源としたグラフト・星型・バイパーブランチポリマーの合成2012

    • 著者名/発表者名
      下元浩晃,小野久美子,吉田裕俊,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-29
  • [学会発表] 酸分解型結合を交互に配列した温度応答性ポリマーの精密合成及びその選択的分解2012

    • 著者名/発表者名
      松本涼香,石堂泰志,金澤有紘,金岡鐘局,青島貞人
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-29

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公開日: 2014-07-16  

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