ポリオキサゾリンを基本骨格とした機能性ゲルの反応設計

以聚恶唑啉为基本骨架的功能凝胶的反应设计

基本信息

批准号：
02205069
负责人：
中條善樹
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ポリオキサゾリンの有する特性を利用して、新しい機能性材料としての複合ゲルの分子設計および反応設計を行うことを目的とした。本年度は特に,ポリオキサゾリンを基本骨格とした新しい高分子シランカップリング剤を合成し、テトラエトキシシランとのゾルーゲル反応を行うことにより、分子レベルでの有機ー無機高分子ハイブリッドの創成に成功した。2ーメチルー2ーオキサゾリンの重合をメチルトシレ-トを開始剤として行うと,オキサゾリニウムの活性末端を有するポリオキサゾリンが得られた。次に、このポリマ-を3ーアミノプロピルトリエトキシシランと反応させ、その後塩基性イオン交換樹脂で処理すると、トリエトキシシリル末端ポリオキサゾリンが得られた。このような高分子シランカップリング剤は、ポリマ-の末端二重結合のトリアルコキシシランによるヒドロシリル化反応によっても合成できた。種々のポリオキサゾリンシランカップリング剤とテトラエトキシシランとをゾル-ゲル法により反応させたところ、均一無色透明なガラス状のハイブリッドが得られた。これは、分子レベルで有機高分子(ポリオキサゾリン)と無機高分子(シリカゲル)が混成した、新しいタイプの複合材料として期待できる。これらのポリオキサゾリンーシリカゲルハイブリッドは高温(600℃)で熱処理することにより、ポリオキサゾリンセグメントに相当する部分が失われ、多孔質のシリカゲルが得られた。この手法を用いると、シリカゲルの細孔径がハイブリッド状態での有機高分子の大きさ、すなわち分子オ-ダ-で制御できると考えられ、種々の材料としての応用が示唆される。

本研究的目的是利用聚恶唑啉的特性对作为新型功能材料的复合凝胶进行分子和反应设计。特别是今年，我们通过合成一种以聚恶唑啉为基本骨架的新型聚合物硅烷偶联剂，并与四乙氧基硅烷进行溶胶-凝胶反应，成功地在分子水平上创造了有机-无机聚合物杂化物。当使用甲苯磺酸甲酯作为引发剂聚合2-甲基-2-恶唑啉时，得到具有恶唑啉鎓活性末端的聚恶唑啉。然后将该聚合物与3-氨基丙基三乙氧基硅烷反应，然后用碱性离子交换树脂处理，得到三乙氧基甲硅烷基封端的聚恶唑啉。这种聚合硅烷偶联剂还可以通过用三烷氧基硅烷对聚合物的末端双键进行氢化硅烷化来合成。当各种聚恶唑啉硅烷偶联剂与四乙氧基硅烷通过溶胶-凝胶法反应时，得到了均匀的无色透明的玻璃状杂化物。这有望成为一种新型复合材料，是有机聚合物（聚恶唑啉）和无机聚合物（硅胶）在分子水平上的杂化。当这些聚恶唑啉-硅胶杂化物在高温(600℃)下热处理时，对应于聚恶唑啉链段的部分消失，并获得多孔硅胶。利用这种方法，人们认为硅胶的孔径可以通过杂化状态下有机聚合物的尺寸（即分子有序度）来控制，并建议其作为多种材料的应用。