Development of ultra-high density bottle-brush polymers by poly(substituted methylene) synthesis

通过聚（取代亚甲基）合成开发超高密度瓶刷聚合物

• 批准号: 22K05219
• 负责人: 下元 浩晃
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05219/
• 关键词: ボトルブラシポリマー; ジアゾカルボニル化合物; ポリ（置換メチレン）; 金属カルベノイド; 機能性ポリマー; グラフト共重合; ポリ(置換メチレン); 遷移金属錯体重合

本研究は、我々の研究グループのコア技術である“ポリ(置換メチレン)合成法”をグラフトポリマー合成へと応用することで、これまでにない幹あるいは構造を有するボトルブラシポリマーを開発することを目的としている。さらに、生成ポリマーの各種物性を詳細に調査することにより、ボトルブラシポリマーにおける構造と物性との関係に関する新たな知見を得るとともに、新規な高機能性ポリマー材料としての応用展開を探ることを目指すものである。研究初年度であった２０２２年度は、ポリ(置換メチレン)を幹ポリマーとして有するボトルブラシポリマーの合成に関する研究から着手した。ポリ(置換メチレン)は、sp3炭素単結合で形成される主鎖骨格のすべての炭素上に置換基を有するポリマーであるため、側鎖が密に集積した構造をとる。よって、ポリ(置換メチレン)構造を幹骨格として有するボトルブラシポリマーを合成することができれば、枝ポリマーが“超高密度”に集積したボトルブラシポリマーの合成が可能となり、既存のボトルブラシポリマーを超える優れた物性や機能の発現が期待できる。合成戦略としては、grafting-from法を採用し、そのために必要な新規マクロモノマーを新たに設計・合成した。その結果、重合開始基として、ビニルモノマーのリビングラジカル重合［原子移動ラジカル重合（ATRP）］が可能な基を有するジアゾ酢酸エステルの合成に成功した。得られたマクロモノマーを用い、任意の割合でＡＴＲＰ開始部位を有するポリ(置換メチレン)の合成に成功した。その後、このポリマーを幹ポリマーとしてスチレンのＡＴＲＰを行ったところ、グラフトコポリマーの合成に成功した。

本研究旨在通过应用本课题组的核心技术“聚（取代亚甲基）合成法”进行接枝聚合物合成，开发出具有前所未有的主链或结构的瓶刷聚合物。此外，通过详细研究所生产的聚合物的各种物理性质，我们的目标是获得关于瓶刷聚合物的结构和物理性质之间的关系的新知识，并探索作为新型高性能聚合物材料的应用。 2022年，即研究的第一年，我们开始研究以聚（取代亚甲基）为骨架聚合物的瓶刷聚合物的合成。聚取代亚甲基是一种在sp3碳单键形成的主链骨架的所有碳上都具有取代基的聚合物，因此具有侧链密集堆积的结构。因此，如果能够合成以聚（取代亚甲基）结构为主链的洗瓶刷聚合物，就有可能合成具有“超高密度”支化聚合物的洗瓶刷聚合物，这将超越现有的洗瓶刷聚合物可以预期它会表现出优异的物理性能和功能。采用接枝法作为合成策略，并重新设计和合成了为此目的所需的新大分子单体。结果，我们成功合成了具有能够进行乙烯基单体的活性自由基聚合[原子转移自由基聚合(ATRP)]的基团作为聚合引发剂的重氮乙酸酯。使用所获得的大分子单体，我们成功地合成了具有任意比例的ATRP起始位点的聚（取代亚甲基）。此后，当使用该聚合物作为主链聚合物进行苯乙烯的ATRP时，成功合成了接枝共聚物。

项目成果

愛媛大学工学部工学科 高分子化学研究室ホームページ

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Initiating abilities of diphosphine- and diamine-ligated Pd complexes/NaBPh₄ systems for C1 polymerization of diazoacetates

二膦和二胺连接的 Pd 配合物/NaBPh₄ 体系对重氮乙酸酯 C1 聚合的引发能力

• DOI: 10.1039/d2py01548j
• 发表时间: 2023
• 期刊: Polymer Chemistry
• 影响因子: 4.6
• 作者: Shimomoto Hiroaki;Miyano Yuto;Kinoshita Kaito;Itoh Tomomichi;Ihara Eiji
• 通讯作者: Ihara Eiji

Synthesis and electrochromic properties of polyamines containing a 4,4′-diaminotriphenylamine-<i>N</i>,<i>N</i>′-diyl unit in the polymer backbone: Ru-catalyzed N?H insertion polycondensation of 1,4-phenylenebis(diazoacetate) with 4,4′-diaminotriphenylami

聚合物骨架中含有4,4-二氨基三苯胺-<i>N</i>,<i>N</i>-二基单元的多胺的合成及电致变色性能：Ru催化的N?H插入缩聚1,4-亚苯基双（重氮乙酸酯）与 4,4-二氨基三苯胺

• DOI: 10.1039/d2py01118b
• 发表时间: 2022
• 期刊: Polymer Chemistry
• 影响因子: 4.6
• 作者: Wang Yun-Chi;Shao Yu-Jen;Liou Guey-Sheng;Nagao Sota;Makino Yusuke;Akiyama Eita;Kato Masaaki;Shimomoto Hiroaki;Ihara Eiji
• 通讯作者: Ihara Eiji

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