特異的な表面構造を有するシリカを鋳型に用いたトリアジン架橋高分子の構造制御

以具有特定表面结构的二氧化硅为模板对三嗪交联聚合物进行结构控制

• 批准号: 19K05189
• 负责人: 松木囿 裕之
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05189/
• 关键词: ポリアミン; ポリプロピレンイミン; ポリエチレンイミン; シリカ; ポリアミド; ポリヒドロキシウレタン; ポリウレタン; 両末端修飾ポリアミン; テンプレート合成; トリアジン

2022年度は前年度に続き、ポリアミン骨格を有するポリマーの合成を行い、酒石酸やコハク酸などの代表的な有機ジカルボン酸との複合化を行った。また新たに直鎖状ポリエチレンイミンとL-酒石酸から成る複合体を用いてシリカを作製し、その表面処理を行った。ポリアミドからポリアミンを形成する合成ルートの開拓を目的とし、1,3-ジアミノプロパン-N,N'-二酢酸を原料とし、Boc保護した後、N-ヒドロキシコハク酸イミドと反応させることで活性エステル末端を有するモノマーを合成した。これを1,3-ジアミノプロパンと反応させることで数平均分子量が10,000程度のポリアミドが合成できた。Boc基を脱保護後、アミド基をボラン還元することでエチレンイミンとプロピレンイミン骨格が交互に連結したポリアミンを合成することができた。しかしながらGPC測定により重合度が10程度であり、ボラン還元の際に主鎖の切断が部分的に生じた可能性が考えられる。次に合成したポリアミンを水中で種々の有機ジカルボン酸と混合したが、結果的に沈殿を生じず、安定な複合体を作製することはできなかった。またポリプロピレンイミン自身をシリカソースと混合させた場合、溶解してしまい、シリカ作製のテンプレートとして機能しないことが分かった。これらの結果を踏まえ、新規に合成したポリアミンではなく従来の直鎖状のポリエチレンイミンを酒石酸から成る複合体を用いてシリカを複製した。その後表面をシランカップリング剤で処理することで、フェノール部位を有するシリカ粉体を作製した。今後はこのフェノール部位を触媒として用い、ジシアナート化合物と反応させることでシリカ構造を反映したトリアジン架橋体を合成する予定である。

2022年度，继上一年的基础上，合成了具有聚胺骨架的聚合物，并将其与酒石酸、琥珀酸等典型有机二羧酸组合。此外，我们使用由线性聚乙烯亚胺和L-酒石酸组成的新型复合物制造了二氧化硅，并对其进行了表面处理。为了开发一种由聚酰胺生成多胺的合成路线，我们以1,3-二氨基丙烷-N,N'-二乙酸为原料，对其进行Boc保护，然后与N-羟基琥珀酰亚胺反应生成活性物质合成了具有末端的单体。通过使其与1，3-二氨基丙烷反应，合成数均分子量约10,000的聚酰胺。 Boc基团脱保护后，用硼烷还原酰胺基团，合成乙烯亚胺和丙烯亚胺骨架交替连接的多胺。然而，通过GPC测量发现聚合度约为10，并且可能在硼烷还原过程中主链部分断裂。接下来，将合成的多胺与各种有机二羧酸在水中混合，但没有发生沉淀，无法制备稳定的复合物。还发现，当聚丙烯亚胺本身与二氧化硅源混合时，它溶解并且不能充当二氧化硅生产的模板。基于这些结果，我们使用由酒石酸和传统线性聚乙烯亚胺组成的复合物而不是新合成的聚胺来复制二氧化硅。此后，用硅烷偶联剂处理表面以制备具有苯酚部分的二氧化硅粉末。未来，我们计划使用该酚部分作为催化剂，与二氰酸酯化合物反应，合成反映二氧化硅结构的三嗪交联产物。