Innovative precision polymerization via photo-induced multi active species

本研究では、申請者らが開発した「共有結合を炭素原子の電子状態を制御し解離することで、複数のマルチアクティブ種を経由して１本の高分子鎖を形成する」という新しい概念に基づく精密重合系を、国際共同研究を通じて、さらに推進・発展することを目的とする。本年は、とくに以下の点について検討を行った。フォト変換マルチアクティブ種によるカチオン/ラジカル重合系の開発:本申請者らが報告した活性種変換リビングカチオン・ラジカル重合に対して、国際共同研究者が報告したPET-RAFT重合を適用し、光刺激を用いたマルチアクティブ種の生成制御についての可能性について検証している。すでに光触媒として、近年有機合成分野でも注目されている光レドックス触媒や光有機触媒などについて検討するとともに、カチオン重合触媒であるルイス酸との組み合わせについて検討し、PET-RAFTによる活性種変換リビングカチオン・ラジカル重合の検討を完了した。次いで、本申請者や共同若手研究者が、国際共同研究者らの研究拠点である豪州ニューサウスウェールズ大学にて、実際に実験を通じてPET-RAFT重合光触媒の取り扱いや重合手法についてのノウハウを習得する予定であったが、出入国制限により渡航ができない状況が続いたため、オンラインで議論するとともに、当該研究室の修士課程を終えた学生を本申請者の研究室へ博士課程学生として受け入れ、研究を遂行している。繰り越しした次年度には豪州ニューサウスウェールズ大学での訪問研究において、この重合系における種々のモノマーを検討、植物由来モノマーへの展開も含めて、その適用範囲を明確にする。最終的に様々な構造の高分子の合成し、重合手法として確立・本重合系の有用性を見極める。

本研究では、申請者らが開発した「共有結合を炭素原子の電子状態を制御し解離することで、複数のマルチアクティブ種を経由して１本の高分子鎖を形成する」という新しい概念に基づく精密重合系を、国際共同研究を通じて、さらに推進・発展することを目的とする。本年は、とくに以下の点について検討を行った。フォト変換マルチアクティブ種によるカチオン/ラジカル重合系の開発:本申請者らが報告した活性種変換リビングカチオン・ラジカル重合に対して、国際共同研究者が報告したPET-RAFT重合を適用し、光刺激を用いたマルチアクティブ種の生成制御についての可能性について検証している。すでに光触媒として、近年有機合成分野でも注目されている光レドックス触媒や光有機触媒などについて検討するとともに、カチオン重合触媒であるルイス酸との組み合わせについて検討し、PET-RAFTによる活性種変換リビングカチオン・ラジカル重合の検討を完了した。次いで、本申請者や共同若手研究者が、国際共同研究者らの研究拠点である豪州ニューサウスウェールズ大学にて、実際に実験を通じてPET-RAFT重合光触媒の取り扱いや重合手法についてのノウハウを習得する予定であったが、出入国制限により渡航ができない状況が続いたため、オンラインで議論するとともに、当該研究室の修士課程を終えた学生を本申請者の研究室へ博士課程学生として受け入れ、研究を遂行している。繰り越しした次年度には豪州ニューサウスウェールズ大学での訪問研究において、この重合系における種々のモノマーを検討、植物由来モノマーへの展開も含めて、その適用範囲を明確にする。最終的に様々な構造の高分子の合成し、重合手法として確立・本重合系の有用性を見極める。