Precision Synthesis of Multiple Controlled Polymers via Radical Polymerization

通过自由基聚合精确合成多种受控聚合物

基本信息

批准号：
19675003
负责人：
KAMIGAITO Masami
金额：
$ 73.72万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、金属触媒を用いた逐次型のラジカル重付加反応を開発し、モノマー配列が制御されたビニルポリマーの合成法を確立すると共に、連鎖型のラジカル付加重合における分子量、立体構造、モノマー配列の制御についても検討する。さらに逐次型と連鎖型のラジカル重合を組み合わせることによっても新規な多重制御精密重合体を構築し、これらを通じて新規機能性高分子への展開も視野に入れて研究を推進する。本年度は主に以下の成果を得た。1. 高次の配列制御ビニルポリマーの構築ラジカルとカチオン付加反応を駆使することで、アクリル酸エステルとスチレン誘導体骨格を含む重付加用モノマーの合成に成功し、さらに適切な金属触媒を用いてラジカル重付加を行うことでABCD型配列制御ビニルポリマーの合成に成功した。また、アクリロニトリル骨格を有する二塩化物とジオレフィンの分子間ラジカル重付加により、アクリロニトリル、塩化ビニル、エチレン骨格を有するABCCB型、AABCCB型などの高次の配列制御ビニルポリマーの構築を行った。2. 同時連鎖・逐次ラジカル重合系の開発による各種ランダム共重合体の合成と機能性ポリマーへの展開非共役炭素-炭素二重結合と活性な炭素-塩素結合がエステル結合やアミド結合で結ばれたモノマーと、N-イソプロピルアクリルアミドの共重合を設計することで、室温でも非常に速く共重合が進行し、モノマー骨格により感温性と主鎖分解性が制御可能な新規機能性ポリマーの合成が可能なことを見出した。3. 分子量と配列が同時制御されたビニルポリマーの構築非共役オレフィンであるリモネンと、電子吸引性共役モノマーであるマレイミド誘導体のラジカル共重合を、フルオロアルコール中で行うことで、1:2のラジカル共重合が進行し、さらにリビングラジカル重合系を設計することで、開始末端から停止末端までのモノマー配列がほぼ完全に制御されたAAB型配列制御ビニルポリマーの合成に成功した。

在这项研究中，我们将开发使用金属催化剂的连续自由基加聚反应，并建立一种合成具有受控单体排列的乙烯基聚合物的方法。此外，通过结合顺序和链式自由基聚合，我们将构建新型多控精密聚合物，并通过这些努力，我们将推动研究以开发新型功能聚合物。今年，我们主要取得了以下成果。 1.高阶序列控制乙烯基聚合物的构建通过充分利用自由基和阳离子加成反应，我们成功合成了含有丙烯酸酯和苯乙烯衍生物骨架的加聚单体，并使用适当的金属催化剂，我们通过加聚成功合成了ABCD型序列控制乙烯基聚合物。此外，通过具有丙烯腈骨架的二氯化物和二烯烃的分子间自由基加成，构建了具有丙烯腈、氯乙烯和乙烯骨架的ABCCB型和AABCCB型等高阶序列控制乙烯基聚合物。 2.通过设计共聚，开发非共轭碳-碳双键和活性碳-氯键通过酯键或酰胺键连接的单体，合成各种无规共聚物和开发功能性聚合物。我发现，N-异丙基丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺的共聚反应即使在室温下也能很快进行，从而可以合成一种新型功能聚合物，其温度敏感性和主链降解性可以通过单体骨架来控制。 3.同时控制分子量和排列的乙烯基聚合物的构建通过进一步设计，将非共轭烯烃柠檬烯和吸电子共轭单体马来酰亚胺衍生物进行1:2自由基共聚。在活性自由基聚合体系中，我们成功合成了AAB序列控制的乙烯基聚合物，其中从起始端到终止端的单体序列几乎完全受控。