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

基于可见光驱动加聚的耐热聚合物的开发

• 批准号: 21K05174
• 负责人: 須藤 篤
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kindai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05174/
• 关键词: 可視光; 還元的カップリング; イミン; 重付加; 高耐熱性高分子

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。

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。3.中文：中文：中文：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。。その結果,dl体の1,2 -ジアミンは反応するものの,内消旋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。

项目成果

イミン類の可視光駆動型カップリングを用いたポリアミン類の合成と架橋反応

利用可见光驱动的亚胺偶联合成多胺并进行交联反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 大島由結奈;村岡拓哉;本九町卓;中谷久之;綾部 俊太・田中 秀弥・須藤 篤
• 通讯作者: 綾部 俊太・田中 秀弥・須藤 篤

可視光駆動型還元的カップリングにもとづくネットワークポリマーの合成

基于可见光驱动还原耦合的网络聚合物的合成

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉岡敏明;本九町卓;須藤 篤・大谷 一馬・山田 彩佳・田中 秀弥
• 通讯作者: 須藤 篤・大谷 一馬・山田 彩佳・田中 秀弥

可視光により駆動される還元的カップリングにもとづくネットワークポリマーの合成

基于可见光驱动还原耦合的网络聚合物的合成

• 发表时间: 2021
• 作者: Ube Toru;Nakayama Romu;Ikeda Tomiki;福井 文菜・後関 頼太・石曽根 隆;須藤 篤・岡本 衆資・田中 秀弥・伊藤 大将・綾部 俊太・米田 真希
• 通讯作者: 須藤 篤・岡本 衆資・田中 秀弥・伊藤 大将・綾部 俊太・米田 真希