2-オキサゾリン類を出発原料とする新しい機能性高分子の合成

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本研究では, 2-オキサゾリン類の開環重合ポリマーが今までの高分子にみられない特性をもつことを利用して, 新しい"複合材料"ならびに"複合化材料"の分子設計と合成を行なうことを目的とし, 部分加水分解-架橋法および共重合法を用いて, 新規非イオン性ハイドロゲルを合成した.まず, 2-メチルー2-オキサゾリンを異性化開環重合させて得たポリオキサゾリンをアルカリ水溶液により部分加水分解を行ない, 二級アミノ基を数%有するプレポリマーを合成した. 次に, 1, 6-ヘキサメチレンジイソシアナートを用いて, ウレア結合による架橋を行ないゲルを得た. DBUを触媒としてDMF溶液中で反応を行なうと, より温和な条件でゲルを生成することができる. 得られたゲルについて, その吸水特性を検討したところ, 純水及び5%食塩水ともに架橋点間平均分子量が増大するに従い, 吸水倍率は大きくなる傾向が見られた. また, 非イオン性ハイドロゲルの特徴として, 純水及びイオンに対する吸水倍率がほぼ同じ値を示した. 一方, 2-メチルー2-オキサゾリンと1, 4-テトラメチレンー2, 2-ビスオキサゾリンとのメチルトリフレートを開始剤として共重合法によってもポリオキサゾリンを基本骨格とした非イオン性ハイドロゲルが合成できた. ビスオキサゾリンに対してメチルオキサゾリンの量を多くするほど, ゲルの架橋点間平均分子量が増大し, 吸水倍率の上昇が見られた. この共重合法を用いてオキサゾリンのアルキル基を変えると, 有機溶媒に膨潤するリポゲル, 或いは水と有機溶媒の両方に膨潤する両親媒性ゲルも合成することができた.今後は上述の非イオン性ハイドロゲルの合成を更に進展させ, 官能基の化学変換等により, 光, 熱, PHなどに応答する, いわゆる高機能性ハイドロゲルへと導き, 更に他の汎用有機高分子や無機高分子と組み合わせた複合ハイドロゲルの合成を試みる計画である.