超分子ポリマーの精密合成を可能とする重合開始剤の開発

开发能够精确合成超分子聚合物的聚合引发剂

基本信息

批准号：
22KJ2440
负责人：
島田拓馬
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyushu 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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2440/
关键词：
超分子ポリマー自己集合バンドル表面改質

项目摘要

今年度は、研究目標であるリビング超分子重合の開始剤を精密合成するための材料となるモノマー分子の合成と、その超分子重合の挙動の評価に取り組んだ。一般的な有機合成的手法を用いてトリフェニレン骨格を有するモノマー分子の合成を行った。合成したモノマーを用いて超分子重合を行ったところ、超分子ポリマーの形成は見られたものの、超分子ポリマー同士が強くバンドル化してしまうことが明らかになった。この超分子ポリマーのバンドルは研究課題の達成の妨げとなることが予想されたため、当初目的を達成するための第一段階として、超分子ポリマーのバンドル化の解消に取り組んだ。合成したモノマーを用いた詳細な重合挙動の解析の結果、超分子ポリマーの表面の構造がバンドル化に影響を与えていることが示唆されたため、バンドルを防止するために、超分子ポリマーの表面構造の改質を試みた。一般的に超分子ポリマーのモノマーとなる分子は、分子外縁部にアルキル鎖が導入される。我々は、異なる長さを持つ二種類のアルキル鎖をモノマー分子外縁部にランダムに導入することで、モノマーが重合した際に得られる超分子ポリマーの表面を乱雑にするという新規手法を提案し、新たなモノマー分子の合成に取り組んだ。その結果、得られたモノマーから作られた超分子ポリマーは、長期間にわたってバンドルすることなく溶液中で分散することが確認された。この成果は超分子ポリマーのバンドルを防止する分子設計の指針を打ち立てたものであり、様々な超分子ポリマーへの応用が期待される。

今年，我们致力于单体分子的合成，该单体分子将作为我们的研究目标，精确合成活性超分子聚合引发剂的材料，并对其超分子聚合行为进行评估。使用一般的有机合成方法合成具有苯并菲骨架的单体分子。当使用合成的单体进行超分子聚合时，发现虽然观察到超分子聚合物形成，但超分子聚合物牢固地捆绑在一起。人们预计这种超分子聚合物的捆绑会阻碍研究目标的实现，因此作为实现最初目标的第一步，我们致力于消除超分子聚合物的捆绑。使用合成的单体对聚合行为进行详细分析的结果表明，超分子聚合物的表面结构影响了成束。通常，成为超分子聚合物单体的分子具有引入到分子外边缘的烷基链。我们提出了一种新方法，通过在单体分子的外边缘随机引入两种不同长度的烷基链，使单体聚合时获得的超分子聚合物的表面无序，从而合成新的单体分子。结果，证实由所获得的单体制成的超分子聚合物长时间分散在溶液中而没有成束。该结果为防止超分子聚合物中束的分子设计建立了指导方针，并有望应用于各种超分子聚合物。