Precise Syntheses of Cyclic Polymers via Rational Molecular Design and Elucidation of the Physical Properties

通过合理的分子设计精确合成环状聚合物并阐明物理性质

基本信息

批准号：
22KJ1672
负责人：
窪田博之
金额：
$ 1.41万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当特別研究員は，環状ポリビニルアルコールの合成を目指し，紫外光（UV）照射によって側鎖の水酸基化が可能なオルトニトロべンジルビニルエーテル（oNBnVE）を独自に設計，合成した。本モノマーはリビングカチオン重合が可能であったが，得られたポリマーへのUV照射による側鎖の水酸基化は現状75%程度にとどまっており，定量的な側鎖変換には至らなかった。しかし，このオルトニトロベンジル（oNBn）基の光変換反応をポリマーの光分解のトリガーとして用いるという着想に至り，oNBnVEとベンズアルデヒド誘導体であるパラトルアルデヒド（pMeBzA）の交互カチオン共重合へと展開した。共重合はリビング的に進行し，両モノマーが等速で消費され，主鎖にアセタール結合を含む交互ポリマーが生成したことをNMR測定などにより確認した。得られたポリマーは室内光や熱に対しては十分安定でありながら，UVを照射することでオリゴマーを含む低分子への迅速な分解が可能であった。この光分解は溶液中だけでなくバルク状態（フレーク状や薄膜）でも可能であった。さらに，この光分解性交互セグメントと非光分解性交互セグメントからなるブロックポリマーを合成し，前者のみを選択的に光分解することが可能であることも示した。本研究成果をまとめた論文は化学分野全体において権威ある雑誌である”Angewandte Chemie International Edition”に発表し，国内外の学会においても3件の発表を行った。

我们的特别研究人员已经设计和合成了正硝基苯基乙烯基醚（Onbnve），该乙醚允许侧链通过紫外线（UV）辐射羟基化，以合成环状聚乙烯基醇。尽管该单体能够生存阳离子聚合，但是目前，通过在获得的聚合物上通过紫外线照射对侧链的羟基化目前仅约75％，并且未实现定量的侧链转换。然而，这个想法的想法是使用这种光转化反应作为聚合物光解的触发触发，并将反应发展为Onbnve和苯甲醛衍生物衍生物的阳离子共聚的交替共聚。共聚物在客厅进行，并且两个单体以恒定的速度消耗，并通过NMR测量结果证实，类似于主链中含有乙酰键的交替聚合物。获得的聚合物在室内光和热量上足够稳定，但是通过用紫外线照射，可以迅速将其迅速分解为含有低聚物的小分子。这种光解不仅可能在溶液中，而且在散装中（薄片和薄膜）。此外，已经表明，可以合成由光降解交替的片段和不可降解的交替段组成的块聚合物，并且只有前者才能得到光降解。汇编了这项研究结果的论文在《化学领域享有声望的杂志》的“ Angewandte Chemie International Edition”中介绍，并在日本和国外的学术会议上进行了三次演讲。