Strategic Synthesis of Degradable Vinyl Polymers via Main Chain Scission by Hydrolysis

β-ヒドロキシケトン構造（以下，「鍵構造」とする）は逆アルドール反応により，アルデヒドとケトンに分解する．本研究では，この反応を利用した主鎖分解性ビニルポリマーの合成を目的とした．この時，鍵構造を主鎖骨格のみに配置するのではなく，側基にわたり配置する戦略を採用することで，より拡張性を有した目的物を得られると考えた．具体的には，ビニルアルコール前駆体モノマーとマレイン酸類の（交互）共重合に焦点を当て，研究を進めた．昨年度では，酢酸ビニルとN-フェニルマレイミドの共重合に着手していた．しかしながら，この系では，加水分解をしたときに，主鎖切断と並行してイミド結合の開裂およびアニリンの脱離が進行し，反応系が煩雑になっていた．主鎖切断のみを正確に評価するため，本年度では，酢酸ビニルと無水マレイン酸の系に変更し実験を進めた．酸および塩基加水分解により，側基のエステル開裂に次ぐ主鎖切断反応を行った．その後，再アセチル化を行い，サイズ排除クロマトグラフィーを用いて分子量の変化を観察したところ，ポリマーの分子量は大きく減少していた．対照実験として，同様の反応をポリ酢酸ビニルに対して行ったところ，分子量の減少は確認されなかった．このことから，本研究の設計に基づき，ビニルポリマーの主鎖切断が進行したことを確認した．また，この主鎖切断反応の進行は，使用する溶媒に依存することが明らかとなった．具体的には，DMSOのような極性が高い溶媒では，側基のエステル開裂の後，主鎖切断ではなく，分子内環化が優先的に進行することが明らかとなった．このように，本研究では，鍵構造を基に設計した，側基連動型の主鎖分解性ビニルポリマーを提示した．市販されているモノマーを用いて簡便に合成可能である点が優れており，このポリマー骨格を基に，側基を工夫することで物性において拡張性を持たせられる点も魅力的である．

β-ヒドロキシケトン構造（以下，「鍵構造」とする）は逆アルドール反応により，アルデヒドとケトンに分解する．本研究では，この反応を利用した主鎖分解性ビニルポリマーの合成を目的とした．この時，鍵構造を主鎖骨格のみに配置するのではなく，側基にわたり配置する戦略を採用することで，より拡張性を有した目的物を得られると考えた．具体的には，ビニルアルコール前駆体モノマーとマレイン酸類の（交互）共重合に焦点を当て，研究を進めた．昨年度では，酢酸ビニルとN-フェニルマレイミドの共重合に着手していた．しかしながら，この系では，加水分解をしたときに，主鎖切断と並行してイミド結合の開裂およびアニリンの脱離が進行し，反応系が煩雑になっていた．主鎖切断のみを正確に評価するため，本年度では，酢酸ビニルと無水マレイン酸の系に変更し実験を進めた．酸および塩基加水分解により，側基のエステル開裂に次ぐ主鎖切断反応を行った．その後，再アセチル化を行い，サイズ排除クロマトグラフィーを用いて分子量の変化を観察したところ，ポリマーの分子量は大きく減少していた．対照実験として，同様の反応をポリ酢酸ビニルに対して行ったところ，分子量の減少は確認されなかった．このことから，本研究の設計に基づき，ビニルポリマーの主鎖切断が進行したことを確認した．また，この主鎖切断反応の進行は，使用する溶媒に依存することが明らかとなった．具体的には，DMSOのような極性が高い溶媒では，側基のエステル開裂の後，主鎖切断ではなく，分子内環化が優先的に進行することが明らかとなった．このように，本研究では，鍵構造を基に設計した，側基連動型の主鎖分解性ビニルポリマーを提示した．市販されているモノマーを用いて簡便に合成可能である点が優れており，このポリマー骨格を基に，側基を工夫することで物性において拡張性を持たせられる点も魅力的である．