2015 Fiscal Year Annual Research Report
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24245026
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
澤本 光男 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90150325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大内 誠 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90394874)
寺島 崇矢 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70452274)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 精密重合 / ラジカル重合 / 触媒 / レドックス / 水中重合 / 鉄 / 立体規則性 / 配位子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は，独自の発想により「高活性レドックス触媒による超精密ラジカル重合」を実現し，これに基づいて，新たな精密重合を開拓し，これまで高分子化学で合成が困難とされてきた種々の次世代機能性高分子の精密合成を目的とする。特に，触媒開発を通じて下記のような精密重合の実現を目指している。
（１）持続型高活性精密ラジカル重合：希少金属元素によらない遍在金属元素である「鉄」による持続型高活性触媒 （２）環境低負荷精密重合プロセス：有機溶媒に代えて，環境低負荷な水中での精密重合への高耐性触媒 （３）立体特異的精密ラジカル重合：従来のラジカル重合では不可能であった立体構造と一次構造を同時に制御する触媒 （４）非共役モノマー群の精密重合：酢酸ビニル，塩化ビニル，α-オレフィンなどの不安定ラジカルを与える重合を制御可能な触媒
平成２７年度は前年度に引き続き，フェロセン助触媒を用いたレドックス触媒について，検討を重ね，ラジカル重合の副反応であるカップリング反応を促進する触媒系を見出した。これにより，二官能性開始剤からスチレンをリビングラジカル重合し，このカップリング反応へ触媒系をスイッチすることで，鎖延長化反応を促進できる。実際に二官能性開始剤としてポリエチレングリコール（PEG）の両端に開始剤を有する分子を設計し，スチレンのリビングラジカル重合からフェロセン助触媒によるカップリング反応へとスイッチすると，親水性のPEGと疎水性のPStのマルチブロックコポリマーの合成が可能であった。また，従来の金属触媒を用いたリビングラジカル重合では，メタクリル酸の直接重合制御が困難であったが，配位子と溶媒を設計することでこの制御に実現した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
配位子と助触媒の設計により，レドックス触媒を自在に操り，触媒の高活性化と高耐性化を実現した。さらに触媒スイッチによる新しいタイプのポリマー合成を実現しており，現在までの研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
立体規則性制御を実現するレドックス触媒の開発と非共役モノマーの重合制御を実現する超高活性触媒の開発を目指す。
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