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2014 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
研究機関大阪大学

研究代表者

金岡 鐘局  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 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 / ワンショット合成 / 刺激応答性 / リビング重合 / カチオン重合 / ビニルエーテル / スチレン誘導体
研究実績の概要

平成26年度は、フッ素溶媒を用いた二相系によるブロックコポリマーまたは星型ポリマーのワンショット合成、様々な分解性星型ポリマーの合成を検討し、また、温度応答性ブロックコポリマーフィルムの構造について調べた。
1.二相溶媒系でのワンショット合成法  溶媒に、ヘキサンまたはトルエンと、ハイドロクロロフルオロカーボン系溶媒を用いた二相系によりブロックコポリマーの合成を検討した。たとえば、上層のトルエン層にイソブチルビニルエーテル(IBVE)、下層のフッ素溶媒層に極性ビニルエーテル(VE)を溶解し、上層に静かに触媒を添加して重合を開始する。上層のIBVEの重合が終期に達したところで激しく撹拌を開始すると、下層の極性VEがスムーズに消費され、分子量分布の狭いブロックコポリマーを得ることに成功した。
2.様々な分解性星型ポリマーの合成  VEと共役アルデヒドの混合溶液のカチオン共重合で、主鎖にアセタール結合を有する分解性ポリマーがワンショットで得られる。その重合終期に二官能性VEを添加し、アーム完全分解型星型ポリマーを得た。また、枝鎖の中央付近に共役アルデヒドモノマーを導入することで、特定位置に分解点をもつ星型ポリマーを得た。
3.温度応答性ブロックコポリマーフィルムの構造  オキシエチレン鎖を含む温度応答性セグメントを有するジブロックコポリマーはフィルムを形成し、温度に応じて濡れ性を変化させる。そのフィルム構造をDSC、XPSを用いて調べたところ、表面には主に温度応答性セグメントが存在していることが明らかとなった。

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

二相系による反応を実現し、分解性星型ポリマーなど種々の機能性星型ポリマーの合成も達成した。また、星型ポリマーのモデル、比較対象となるブロックコポリマーから生成したフィルムの表面構造解析もすすんでおり、合成法の拡張、キャラクタリゼーションの両面において進展が見られた。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、二相溶媒系での星型ポリマーの合成法の確立、温度応答性星型ポリマーの水-有機溶媒層間における可逆的移動、機能性星型ポリマーフィルムの表面機能制御およびキャラクタリゼーションの検討を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初計画していた高額の消耗品(GPCカラム等)を購入する必要がなくなり、残金が発生した。

次年度使用額の使用計画

今年度は、高額消耗品の購入に加え、国内の学会(札幌、仙台など)、国際学会(2016年3月アメリカ化学会など)の参加費用、旅費等で支出が多くなると見込まれ、今年度内に予算を消費できると考えている。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Dynamic-driven Surface Segregation of a Hydrophilic Component in Diblock Copolymer Films2015

    • 著者名/発表者名
      C. Zhang, Y. Oda, D. Kawaguchi, S. Kanaoka, S. Aoshima, and K. Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 ページ: 166-168

    • DOI

      10.1246/cl.140924

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Initiating Systems for Cationic Polymerization of Plant-Derived Monomers: GaCl3/alkylbenzene-Induced Controlled Cationic Polymerization of β-Pinene2015

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

      Polym. J.

      巻: 47 ページ: 152-157

    • DOI

      10.1038/pj.2014.108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alkoxyoxirane, a Unique Cyclic Monomer: Controlled Cationic Homopolymerization Mediated by Long-Lived Species and Copolymerization with Vinyl Ether via Alkoxy Group Transfer2014

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

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 8531-8540

    • DOI

      10.1021/ma502151q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Design of Oxirane Monomers for Efficient Crossover Reactions in Concurrent Cationic Vinyl-Addition and Ring-Opening Copolymerization with Vinyl Ethers2014

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

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 6635-6644

    • DOI

      10.1021/ma501707a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Benign Initiator for Living Cationic Polymerization of Vinyl Ethers: Facile in Situ Generation of Vinyl Ether-Hydrogen Halide Adducts and Subsequent Controlled Polymerization without a Lewis Acid Catalyst2014

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

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 1578-1585

    • DOI

      10.1021/ma402490f

    • 査読あり
  • [学会発表] ミクロゲル核を有する機能性星型ポリマー −機能発現に向けた階層構造の設計と精密合成−2015

    • 著者名/発表者名
      金岡 鐘局, 金澤 有紘, 青島 貞人
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-05-28
  • [学会発表] 水/有機溶媒中での2種の温度応答性を利用した星型ポリマーおよび高分子ミセルの層間移動2015

    • 著者名/発表者名
      戸出 吉樹, 金澤 有紘, 金岡 鐘局, 青島 貞人
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-05-28
  • [学会発表] Ever-Evolving Star Polymer Synthesis by Living Cationic Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Shokyoku Kanaoka, Arihiro Kanazawa, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-05
  • [学会発表] Functional Degradable Polymers of Various Sequences by Controlled Cationic Copolymerization of Aldehydes and Vinyl Ethers with Functional Moieties2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuka Matsumoto, Arihiro Kanazawa, Shokyoku Kanaoka, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] Fast and Quantitative Synthesis of Core Cross-Linked Star Poly(alkoxystyrene)s with Low Polydispersity via Living Cationic Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yoshizaki, Arihiro Kanazawa, Shokyoku Kanaoka, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] Facile Synthesis for Multibranched Copolymers Based on Selective Initiation of Acetals of Monomers and/or Polymers in Controlled Cationic Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Yokoyama, Arihiro Kanazawa, Shokyoku Kanaoka, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] Star Polymer Synthesis by “Docking” of Linear Living Polymers to Well-Defined Reactive Microgel: A New Strategy for Better Structure Control2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Suzuki, Arihiro Kanazawa, Shokyoku Kanaoka, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] Transmutable Linear and Star Copolymers with Acid-Labile “Cut Lines”, Sequences, and/or Networks: Innovative Design, Precision Synthesis, and Acid-Triggered Transformation2014

    • 著者名/発表者名
      Marie Kawamura, Arihiro Kanazawa, Shokyoku Kanaoka, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] Precision Synthesis of Polymer-Supported Catalysts using Polymer Gels or Star Polymers with Microgel Core and Controlled Cationic Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Saitoh, Arihiro Kanazawa, Shokyoku Kanaoka, and Sadahito Aoshima
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] 水/有機層間を移動する温度応答性高分子ミセルまたは星型ポリマーの創製2014

    • 著者名/発表者名
      戸出吉樹, 山中悠介, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子北陸支部研究発表会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-11-22
  • [学会発表] 新規“ドッキング”反応による構造の明確な星型ポリマーの合成 −枝鎖とミクロゲル核の同時構造制御−2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木達矢, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-26
  • [学会発表] 構造の制御された星型ポリ(スチレン誘導体)のリビングカチオン重合による合成:末端基による星型ポリマーの特性・機能制御2014

    • 著者名/発表者名
      吉﨑友哉, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-26
  • [学会発表] 化学的または物理的手法を用いた機能性星型ポリマーのワンショット精密合成2014

    • 著者名/発表者名
      金岡鐘局, 山田麻友香, 木村亮平, 金澤有紘, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-26
  • [学会発表] 分解ユニットを交互, ブロック, グラジエント型に有する機能性ポリマーの精密合成と分解後の性質の変化2014

    • 著者名/発表者名
      松本涼香, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-26
  • [学会発表] 完全分解可能ユニットを有する星型ポリマーの制御カチオン共重合による合成:外部刺激により“変容”する星型ポリマー2014

    • 著者名/発表者名
      川村茉莉絵, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] 末端に官能基を有する星型ポリマーのリビングカチオン重合による精密合成と集合体形成2014

    • 著者名/発表者名
      笹原貴志, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] ミクロゲルネットワーク構造の核と機能性枝ポリマーの階層構造を有する星型ポリマーの精密合成2014

    • 著者名/発表者名
      金岡鐘局, 金澤有紘, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-24
  • [学会発表] フッ素セグメントをコアに有する温度応答性高分子ミセルの設計及び層間シャトルの検 討:シークエンス制御による影響2014

    • 著者名/発表者名
      戸出吉樹, 山中悠介, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第60回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-07-25
  • [学会発表] 相互作用の強い官能基を末端に有する星型ポリマーの精密合成と集合体形成2014

    • 著者名/発表者名
      笹原貴志, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第60回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-07-25
  • [学会発表] リビングカチオン重合によるビニルエーテルとスチレン誘導体セグメントを有するポリマーの一次構造設計及び機能性フィルムの創製2014

    • 著者名/発表者名
      吉﨑友哉, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-29
  • [学会発表] 反応性ミクロゲルをコア前駆体として用いたリビングカチオン重合による星型ポリマーの精密合成2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木達矢, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-29
  • [学会発表] モノマー選択的ドミノ重合反応による星型ポリマーのワンショット精密合成法2014

    • 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63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-29
  • [学会発表] 特定位置に反応性ユニットをもつシーケンス制御ポリマーの精密合成: 切断点/分解ユニット、分岐点の導入を精密に制御する“分子クラフト”を目指して2014

    • 著者名/発表者名
      川村茉莉絵, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28
  • [学会発表] 完全分解型刺激応答性セグメントをもつ種々の形態のポリマー:機能性ビニルエーテルと共役アルデヒドの制御カチオン交互共重合に基づく精密合成および刺激応答挙動2014

    • 著者名/発表者名
      松本涼香, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28
  • [学会発表] モノマー選択的ドミノ型リビングカチオン共重合における開始剤の設計2014

    • 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63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28

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公開日: 2016-06-01  

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