Strategy for Chemical Recycle Using Synergies of Vinyl group and Cyclic Skeleton

点击翻译按钮获取中文摘要

本課題は環状ビニルモノマーに焦点を当て，循環型ポリマーの創製を目指した研究である．2022年度は，まず3-メチレンフタリドおよびその類縁体について検討した．ラジカル重合で生成したビニルポリマーは，塩基加水分解により対応するモノマー原料を与えた．このときの分解挙動から，解重合が2つの機構で生じていることが予測された．この予測は，カチオン重合で合成したビニルポリマーの分解挙動の解析からも支持された．また，芳香環上にペンダント基を導入した種々のビニルポリマーを合成し，それらの単独重合／共重合により，溶解性が大きく異なるビニルポリマーを誘導できること，それらの加水分解により同一の原料を再生できることを見出した．ただし，この際に生じた分解物からのモノマー再生には課題を残した．具体的には，カルボキシ基で置換した芳香環を持つ3-メチレンフタリド誘導体では，分解物からのモノマー再生が従来法では困難なことがわかった．この原因は分子内環化反応の反応機構と密接に関係しており，置換基の再設計で克服できると予想している．一方，3-メチレンフタリドのカチオン重合では，開環重合が予測された条件でも，ビニル重合のみが選択的に生じた．計算化学による解析の結果，同モノマーは構造的に開環重合が困難であることが予測された．環状アリールアクリレートを用いた検討では，当該モノマーのラジカル重合性が確認される一方で，モノマーがきわめて不安定で，通常条件では取り扱い困難であることが見出された．環状アクリレートの開環重合に関する研究では，当初予定していたモノマー群の開環重合性が乏しく，可逆過程になることが見出された．環歪みを増した新モノマーを設計し，当該モノマーの合成を達成した．