Development of Heat-Resistant Polymers Based on Visible-Light-Driven Polyaddition

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本研究の最終的な目標は「可視光利用にもとづく高耐熱性高分子の開発」であり、その実現のための手段として、これまで申請者が開発したイミン類の可視光駆動型の還元的カップリング系に着目した。この系は、光レドックス触媒としてペリレンを用いたメタルフリーな反応系であり、申請者が独自に開発したものである。研究は３つのサブテーマからなり、サブテーマ１では還元的カップリング系をジイミンの反応に適用することでポリアミンを合成すること、サブテーマ２では得られたポリアミンの物性を評価すること、サブテーマ３ではポリアミンの化学修飾による耐熱性向上を検討する。以下、今年度の成果である。サブテーマ１．昨年度、電子供与性基をもつベンズアルデヒド誘導体から合成したジイミンは、カップリング重合しないという問題が明らかになった。そこで、今年度はその問題を解決を目指した。重合系に酢酸を添加したところ、メチル基やメトキシ基をもつジイミンであっても重付加が進行し、対応するポリアミンを得ることに成功した。サブテーマ２．昨年度に続き、得られたポリアミンの示差走査熱量測定を行い、それらのガラス転移温度が110～160 ℃と比較的高いことを確認した。サブテーマ３．今年度から検討を開始した。カップリング重合によって得られる高分子は、その繰り返し単位中に1,2-ジアミン構造をもつことから、アルデヒドとの縮合やホスゲン誘導体との縮合によって5員環構造に誘導できると考えた。そこで、ポリアミンのモデル化合物となる1,2-ジアミンを合成し、アルデヒドとの縮合反応を検討した。その結果，dl体の1,2-ジアミンは反応するものの、meso体は反応しないことが明らかになった。一方、トリホスゲンとの反応は、ジアミンの立体構造の影響を受けることなく効率よく進行することが明らかになった。