2-オキサゾリン類を出発原料とする新しい機能性高分子の合成

以2-恶唑啉为原料合成新型功能聚合物

基本信息

批准号：
63604559
负责人：
三枝武夫
金额：
$ 1.79万
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の本研究に於て、部分加水分解-架橋法、及び共重合法によりポリオキサゾリンを基本骨格とした新しいタイプの非イオン性ヒドロゲルを合成した。本年は、より穏和な条件でのヒドロゲルの合成、及びこれらのヒドロゲルの機能化を目的として光架橋反応、ディールス・アルダー反応による架橋、及び酸化還元活性なS-S結合のゲルヘの導入について研究を行った。まず、部分加水分解ポリオキサゾリンとクマリン誘導体の酸クロリドとの反応により、クマリンが導入されたポリマーを合成した。これに光を照射すると、クマリンの二量化によりゲルが生成した。得られたゲルの吸水倍率はクマリンの導入率、或いは光照射時間により容易にコントロールすることができた。一方、ジエンとしてフラン誘導体、ジエノフィルとしてマレイミド誘導体を選び、それぞれをポリオキサゾリン骨格に導入した。これらをフィルム状にキャストし、室温で反応させると、ディールス・アルダー反応の進行によりゲルが生成した。この反応では、マレイミド及びフランの導入率により吸水特性が変化するヒドロゲルが得られた。また、部分加水分解ポリオキサゾリンをS-S結合を有する架橋剤でゲル化させ、ゲル中にジスルフィド基を導入した。このゲルに、トリフエニルホスフィンを還元剤として反応させると、S-S結合の解裂が起こり、約2日間の反応で溶媒に可溶なポリマーへと変化した。このポリマーは酸素による再酸化により、再びゲル化させることができる。すなわち、酸化還元反応を利用して、ヒドロゲル-可溶性ポリマーの相互変換が可能となった。ポリオキサゾリンの有する優れた親水性や他の有機高分子との相溶性を利用すれば、更に新しいタイプの機能性高分子材料が期待できる。

去年的这项研究中，我们采用部分水解交联法和共聚法合成了一种以聚恶唑啉为基本骨架的新型非离子水凝胶。今年，为了在更温和的条件下合成水凝胶并对其进行功能化，我们进行了光交联反应、Diels-Alder反应交联以及将氧化还原活性S-S键引入到凝胶中的研究。首先，通过使部分水解的聚恶唑啉与香豆素衍生物的酰基氯反应来合成香豆素掺入聚合物。当对其进行光照射时，香豆素发生二聚化而形成凝胶。所得凝胶的吸水能力可以通过香豆素引入速率或光照射时间容易地控制。另一方面，选择呋喃衍生物作为二烯，选择马来酰亚胺衍生物作为亲二烯体，并将它们各自引入到聚恶唑啉骨架中。当将它们流延成膜并在室温下反应时，由于第尔斯-阿尔德反应而形成凝胶。在该反应中，获得吸水性能根据马来酰亚胺和呋喃的引入率而变化的水凝胶。另外，用具有S-S键的交联剂使部分水解的聚恶唑啉凝胶化，并将二硫基引入凝胶中。当该凝胶与作为还原剂的三苯基膦反应时，S-S键断裂，反应约两天后凝胶变成可溶于溶剂的聚合物。该聚合物可以通过用氧气再氧化而重新胶凝。换句话说，利用氧化还原反应使水凝胶和可溶性聚合物相互转化已成为可能。利用聚恶唑啉优异的亲水性以及与其他有机聚合物的相容性，新型功能高分子材料有望得到发展。