戦略的モノマー設計による配列制御ポリマーの自在合成と配列機能の創出

通过战略单体设计自由合成序列控制聚合物并创建序列功能

基本信息

批准号：
20J14810
负责人：
亀谷優樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は，サッカリンメタクリルアミド(SacM)による配列制御について研究を進めた。SacMはN,N'二置換メタクリルアミドであり単独重合性を示さなかった一方で、スチレン、アルキルジエンジエンとの共重合では両モノマーが等速度で消費され、交互共重合の進行が示唆された。SacM=M1,スチレン=M2としてモノマー反応性比を求めるとr1=0.040,r2=0.045と0に近い値となり、高い交互性が示された。また、メタクリレートやアクリルアミドなど他のモノマーとの共重合は進行しなかった。得られた交互配列ポリマーとアルコールを反応させSacMユニットを対応するメタクリレートユニットへ変換した。SacMモノマーのサッカリンアミド結合はアルコールや水に安定である一方、反応後のSacMユニットのサッカリンアミドはこれらに対して高い反応性を示し、ほぼ定量的に対応するメタクリレートユニットへと変換できた。この反応性の違いは低分子のモデル反応やDFT計算からも確認した。アルコールの種類を変えることでメタクリレートに様々な側鎖を導入でき、7種類の交互ポリマーを合成することができた。こうして合成したメタクリレートとスチレンの交互配列ポリマーの熱物性を、対応する統計的ランダム配列のポリマーと比較した。メチルメタクリレートなど小さな側鎖のメタクリレートの場合、交互ポリマーの方が低いガラス転移温度(Tg)を示した。このTgの違いについてモデル化合物の主鎖の回転ポテンシャルから考察した。

今年，我们利用糖精甲基丙烯酰胺（SacM）进行了序列控制的研究。 SacM是N,N'-二取代的甲基丙烯酰胺，不表现出均聚作用，而在与苯乙烯和烷基二烯二烯的共聚中，两种单体以相同的速率消耗，表明进行了交替共聚。当以SacM=M1、苯乙烯=M2计算单体反应活性比时，为r1=0.040，r2=0.045，数值接近0，表明交替度较高。此外，未进行与甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺等其他单体的共聚。将获得的交替阵列聚合物与醇反应，将SacM单元转化为相应的甲基丙烯酸酯单元。虽然SacM单体的糖精酰胺键对醇和水稳定，但反应后SacM单元的糖精酰胺对这些显示出高反应性，并且几乎可以定量地转化为相应的甲基丙烯酸酯单元。这种反应活性的差异也通过小分子模型反应和 DFT 计算得到了证实。通过改变醇的类型，可以在甲基丙烯酸酯中引入各种侧链，并可以合成七种类型的交替聚合物。将由此合成的交替甲基丙烯酸酯和苯乙烯聚合物的热物理性质与相应的统计随机聚合物进行比较。对于具有小侧链的甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯，交替聚合物表现出较低的玻璃化转变温度（Tg）。这种 Tg 的差异是从模型化合物主链的旋转势来讨论的。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

サッカリンメタクリルアミドの特殊なラジカル重合性と配列制御鍵モノマーとしての展開

糖精甲基丙烯酰胺的特殊自由基聚合性和序列控制关键：作为单体的开发

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
亀谷優樹; 大内誠
通讯作者：
大内誠

“一锅法”不对称多组分串联反应合成手性氢化环氧异色烯衍生物:一种快速构建分子复杂性方法

DOI：
10.6023/a15090627
发表时间：
2015-11-19
期刊：
Journal of the Optical Society of America. A, Optics, image science, and vision
影响因子：
0
作者：
唐敏;吴永;刘源;蔡茂强;夏飞;刘顺英;胡文浩
通讯作者：
胡文浩

Saccharin-pendant methacrylamide as a unique monomer in radical copolymerization: peculiar alternating copolymerization with styrene

糖精侧链甲基丙烯酰胺作为自由基共聚中的独特单体：与苯乙烯的独特交替共聚