ルイス酸の添加による極性モノマー類のアニオン重合系の安定化と制御

通过添加路易斯酸稳定和控制极性单体的阴离子聚合体系

基本信息

批准号：
11750758
负责人：
石曽根隆
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

従来、重合制御が困難とされてきた極性モノマー類(アクリル酸tert-ブチル、N,N-ジアルキルアクリルアミド、メタクリロニトリル)のアニオン重合系に、適度なルイス酸性を示す化合物(ジアルキル亜鉛、トリアルキルボラン)を添加することを試みた。その結果、ジアルキル亜鉛の添加により、アクリル酸tert-ブチル、N,N-ジアルキルアクリルアミドの重合反応を制御することが可能で、-78℃付近の低温において設計通りの分子量と狭い分子量分布を有するポリマーが定量的に得られた。特に後者の重合系からは、開始剤の対カチオンと添加剤との組み合わせにより、ヘテロタクチックやアイソタクチック、シンジオタクチックに富むポリマーが得られ、ルイス酸の添加がポリマーの立体規則性に大きく影響を与えることが明らかとなった。こうしたジアルキル亜鉛の添加効果に対して、トリアルキルボランではより高い温度での重合制御が可能であったことが特徴である。結果として、メタクリロニトリルを含む3種類の極性モノマーから0℃から室温付近でも安定な、一次構造の明確なリビングポリマーが得られることが明らかとなった。さらに本反応系は、様々なモノマーの組み合わせにおいて、構造の明確なブロック共重合体の合成にも有効であることが示された。こうした極性モノマー類の重合制御が、様々なルイス酸化合物の添加により、比較的温和な反応条件下でも可能になったことは極めて意義深い。現在はさらに研究対象のモノマーを増やし、官能基を含む極性モノマー類やアクロレイン、ビニルケトンなどの重合反応制御を試みている。

在传统上难以控制聚合的极性单体（丙烯酸叔丁酯、N,N-二烷基丙烯酰胺、甲基丙烯腈）的阴离子聚合体系中，尝试了在表现出中等路易斯酸性的化合物（二烷基锌、三烷基硼烷）中添加硼烷。）。因此，通过添加二烷基锌，可以控制丙烯酸叔丁酯和N,N-二烷基丙烯酰胺的聚合反应，从而在-78°左右的低温下得到具有设计分子量和窄分子量分布的聚合物定量获得C.。特别是，在后一种聚合体系中，通过将引发剂的抗衡阳离子与添加剂组合，可以获得富含杂规、全同立构和间规性质的聚合物，并且路易斯酸的添加改善了聚合物的立构规整性。它有重大影响。与添加二烷基锌的效果相反，三烷基硼烷的特征在于可以在较高温度下控制聚合。结果表明，可以由包括甲基丙烯腈在内的三种极性单体获得具有清晰的一级结构、在0℃至室温附近稳定的活性聚合物。此外，该反应系统被证明可以有效地使用各种单体组合合成具有明确结构的嵌段共聚物。极其重要的是，通过添加各种路易斯酸化合物，即使在相对温和的反应条件下也可以控制这种极性单体的聚合。目前，他们正在增加正在研究的单体数量，并试图控制含有官能团的极性单体、丙烯醛、乙烯基酮等的聚合反应。