2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02J05446
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
磯部 豊 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 立体制御 / ラジカル重合 / ルイス酸 / アクリルアミド / N-イソプロピルアクリルアミド / 希土類トリフラート / イソタクチック特異性重合 / タクチシチー |
Research Abstract |
希土類トリフルオロメタンスルホン酸(トリフラート)などのルイス酸は、メタクリル酸エステルやアクリルアミド誘導体のラジカル重合のイソタクチック選択性を向上させる効果がある。本年度は、それらのルイス酸効果の詳細な立体制御機構を調べた。NMRによる分析から、重合系においてルイス酸とモノマーとは1:1の相互作用を形成し、また、ポリマー存在下においても、ルイス酸とモノマーとは相互作用可能であることが示された。また、触媒量のルイス酸添加により、重合速度が著しく増加し、ルイス酸により重合反応が活性化されていることが示された。これらの知見より、この立体特異性重合がルイス酸による重合反応の活性化を伴う触媒的なサイクルで進行しているものと推測される。 様々なルイス酸の添加効果について検討したところ、N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)のラジカル重合に対し、イッテルビウムトリフルオロメタンスルホン酸イミド塩を用いることにより、希土類トリフラートを用いたときよりも高いイソタクチシチーのポリマーが生成し、条件を最適化することでメソ二連子でラジカル重合での最高の94%のイソタクチシチーのポリ(NIPAM)の合成に成功した。一方で、希土類以外のトリフラートの効果を検討したが、希土類トリフラートを添加した時の方が重合のイソタクチック選択性は高くなった。 無置換のアクリルアミドのラジカル重合におけるルイス酸の添加効果を詳細に調べた。溶媒や重合温度やルイス酸の種類の影響を調べたところ、メタノール中、0〜-20℃、Yb(OTf)_3などのルイス酸存在下で高いイソタクチシチーのポリマーが生成し、NIPAMとほぼ同様の傾向を示した。 ルイス酸を用いて得られたイソタクチックなポリアクリルアミド誘導体と通常のラジカル重合で得られたアタクチックなものの物性を熱分析により比較したところ、ポリマーのガラス転移温度や分解温度に違いが見られた。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Y.Suito, Y.Isobe, S.Habaue, Y.Okamoto: "Isotactic-Specific Radical Polymerization of Methacrylamides in the Presence of Lewis Acids"J. Polym. Sci. Part A : Polym. Chem.. 40. 2496-2500 (2002)
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[Publications] Y.Okamoto, S.Habaue, Y.Isobe, T.Nakano: "Stereocontrol in Radical Polymerization of Acrylic Monomers"Macromol. Symp.. 183. 83-88 (2002)
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[Publications] S.Habaue, Y.Isobe, Y.Okamoto: "Stereocontrolled Radical Polymerization of Acrylamides and Methacrylamides Using Lewis Acids"Tetrahedron. 58. 8205-8209 (2002)
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[Publications] 磯部 豊, 幅上茂樹, 岡本佳男: "(メタ)アクリルアミド誘導体の立体特異性ラジカル重合"高分子加工. 51. 554-560 (2002)
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[Publications] Y.Isobe, Y.Suito, S.Habaue, Y.Okamoto: "Stereocontrol during Free-Radical Polymerization of Methacrylamides in the Presence of Lewis Acids"J. Polym. Sci. Part A : Polym. Chem.. 41. 1027-1033 (2003)
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[Publications] Y.Okamoto, S.Habaue, Y.Isobe, Y.Suito: "Stereocontrol Using Lewis Acids in Radical Polymerization"Macromol. Symp.. (in press). (2003)