ポリスリッピングによる高分子の合成とそのリサイクル特性

聚剥离合成聚合物及其回收性能

• 批准号: 14045262
• 负责人: 古荘 義雄
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14045262/
• 关键词: サイズ相補性; スリッピング; ポリスリッピング; ロタキサン; ポリロタキサン; ポリ[3]ロタキサン; ジスルフィド結合; 可逆的開裂-再結合

本研究は、エンドキャップと輪成分のサイズ相補性を利用する熱的押し込み法に基づくロタキサンの合成法、いわゆる「スリッピング法」を二官能性のアンモニウム塩型ダンベル型化合物とクラウンエーテルに応用することでポリロタキサンを得ようとするものである。エンドキャップにシクロヘキシル基を持つ二官能性の二級アンモニウム塩とジベンゾ-24-クラウン-8ユニットを有する二官能性クラウンエーテルの等濃度のアセトン溶液を40度に保ったところ、80日程度で反応系は平衡に達し、対応するポリ[3]ロタキサンが高収率で得られることを見出した。この重合法はいわゆる平衡重合系であり、このポリロタキサンの分子量を熱力学的にコントロールすることが可能であることを明らかにした。二つの二級アンモニウム塩の間に異なる種々のスペーサーをもつものを用いてポリスリッピングを行ったが、重合挙動には変化はみられず、この系では広範なモノマーのデザインが可能であることを明らかにすることが出来た。得られたポリ[3]ロタキサンは、固体状態あるいは低極性の溶媒中では非常に安定であるが、高温にする、あるいは極性溶媒にさらすことでほぼ定量的にモノマーへリサイクルが可能であることが示された。また、十分に大きいエンドキャップを用いた場合でも、コンポーネントの一部が可逆的に開裂するように設計すると「スリッピング法」によるロタキサン合成が可能になる。本研究では、そのような結合としてジスルフィド結合を選び、ジスルフィド結合を中央部に持つ二官能性の二級アンモニウム塩型ダンベル化合物と二官能性クラウンエーテルを用いてポリスリッピングを行った。その結果、反応は効率よく進行し、数平均重合度約30のポリ[3]ロタキサンが得られ、この方法もポリスリッピング法として有効であることがわかった。以上のように、(1)エンドキャップと輪成分のサイズ相補性を利用する熱的押し込み法に基づく方法と(2)ジスルフィド結合の可逆的開裂を利用する方法の2種類のポリスリッピング法を実証し、得られたポリロタキサンのリサイクル性を示すことが出来た。

In this study, the complementary properties of the components of the ring were studied by using the heat preservation method, the synthesis method of the base compound, and the "separation method" of the bifunctional compound. The reaction system reaches equilibrium at 40 ° C and 80 ° C, and the reaction system reaches equilibrium at 40 ° C and 80 ° C. The reaction system reaches equilibrium at 40 ° C and 80 ° C. The molecular weight of the compound is determined by the method of recombination. The second stage of the system is to change the mode of operation, and the second stage is to change the mode of operation, and the third stage is to change the mode of operation, and the fourth stage is to change the mode of operation. In a solvent of low polarity, it is very stable, high temperature, low polarity, and low polarity. In the case of a large number of applications, a part of the product is reversible, and the product is designed to be combined with the product. In this study, the combination of bifunctional compounds and bifunctional compounds was studied. The results show that the average overlap rate is about 30%. The above two kinds of methods are: (1) the basic method of heat preservation and (2) the reversible cracking method of heat preservation and (3) the method of heat preservation and (4) the method of heat preservation and (5) the method of heat preservation.

项目成果

T.Oku, Y.Furusho, T.Takata: "First Poly[3]rotaxane Synthesized through Non-Covalent Step Growth Polymerization of Homoditopic Dumbbell and Macrocycle Utilizing Reversible Thiol-Disulfide Interchange Reaction"Journal Polymer Science Part A ; Polymer Chemis

T.Oku、Y.Furusho、T.Takata：“利用可逆硫醇-二硫键交换反应通过均二位哑铃和大环非共价逐步生长聚合合成第一个聚[3]轮烷”期刊聚合物科学第 A 部分；

古荘義雄, 高田十志和: ""硬軟可変な"共有結合による超分子の構築"化学. 57. 72-73 (2002)

Yoshio Furusho、Toshikazu Takada：“使用柔性和柔性共价键构建超分子结构”化学 57. 72-73 (2002)。