精密高分子開始剤へのモノマー挿入反応を利用した配列制御高分子の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750699
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大塚 英幸 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教授 (00293051)
• Keywords: 高分子開始剤 / ラジカル重合 / モノマー挿入反応 / リビング重合 / 配列制御高分子 / マルチブロックコポリマー

Research Abstract

本年度は、昨年度に引続きリビングラジカル重合開始骨格(アルコキシアミン)を有する精密高分子開始剤の合成を行った。また、主鎖にアルコキシアミン骨格を導入したポリエステル、ポリウレタンの主鎖交換反応によるハイブリッド化を行い、GPC測定におけるプロファイルの変化、NMR測定による構造解析の結果より、それぞれのポリマーが主鎖レベルで均一に分散されたハイブリッドポリマーの創製が可能であることを明らかにした。共有結合であるにもかかわらず、特定の外部刺激により可逆的に解離して構造再編成を引き起こす構造再編成ユニット(動的共有結合)の一つであるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応を用いて、主鎖レベルでの異種高分子の複合化に成功した初めての例である。また、リビングラジカル重合(ATRP、NMP)を利用して、高分子側鎖、高分子末端にアルコキシアミン骨格を導入した分子量分布の狭いポリマーをそれぞれ合成し、側鎖-末端間のラジカル交換反応により、特異的な外部刺激(熱)に応答して可逆的に構造再編成する、動的グラフト化反応系を構築した。従来の分子間相互作用を利用した反応系と異なり、室温では極めて安定な共有結合である動的共有結合を構造再編成ユニットとして用いているため、特異的な環境においてのみ構造再編成を引き起こし、外部環境を反映した高分子構造を形成することが可能な動的高分子反応系の構築に成功した。

Research Products

• [Publications] 大塚英幸: "Polyurethane Macroinitiator for Controlled Monomer Insertion of Styrene"Macromolecules. 36. 1494-1499 (2003)
• [Publications] 大塚英幸: "Polymer Scrambling : Macromolecular Radical Crossover Reaction between the Main Chain of Alkoxyamine-Based Dynamic Covalent Polymers"J.Am.Chem.Soc.. 125. 4064-4065 (2003)
• [Publications] 大塚英幸: "Synthesis of well-defined poly(styrene)-b-poly(p-tert-butoxystyrene) multiblock copolymer from poly(alkoxyamine) macroinitiator"Polymer. 44. 7095-7101 (2003)
• [Publications] 大塚英幸: "Dynamic Formation of Graft Polymers via Radical Crossover Reaction of Alkoxyamines"Macromolecules. (In press). (2004)
• [Publications] 大塚英幸: "Synthesis of Block and Random Copolymers of 3-Vinylpyridine by Nitroxide-Mediated Radical Polymerization"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.. (In press). (2004)
• [Publications] 大塚英幸: "Reorganization and Scrambling Behavior of Alkoxyamine-Based Dynamic Covalent Polymers by Macromolecular Radical Crossover Reaction"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.. (In press). (2004)