Synthesis of novel cyclic block copolymers by double mode ring expansion polymerization using aromatic heterocycles

本研究は、芳香族複素環類である3H-ベンゾチアゾール-2-オン（BT）、3H-ベンゾチアゾール-2-チオン（BTT）のC(=O)-S結合やC(=S)-S結合がイオン的反応性、また光化学的な反応性を有することに着目し、これらの化合物を環状開始剤として用いた二重様式の環拡大重合を創出する革新的な研究である。これまでの研究において、BT 、およびBTTを環状開始剤としたチイラン化合物のアシルトランスファー（AT）環拡大重合により環状ポリスルフィド類が得られることを明らかにしている。また、得られた環状ポリスルフィド分子内のC(=O)-S結合、およびC(=S)-S結合が（AT）環拡大重合において十分な反応性を有し、チイラン化合物の後重合が進行することが明らかになっている。次に、BTTとモノマーであるスチレン、あるいはメタクリル酸メチルの溶液に365nmLED光を照射した結果、それぞれ対応する環状ポリマーが生成した。これらの光重合において、照射時間とともに用いたモノマーの転化率が増加すること、また生成する環状ポリマーの分子量も増大する傾向が判明している。これまでの研究成果から、分子内にC(=O)-S結合、あるいはC(=S)-S結合を有する芳香族複素環類は、チイラン化合物をモノマーとする環拡大重合、およびスチレンをモノマーとする光化学的環拡大重合（光環拡大重合）の環状開始剤として機能することを初めて明らかにした。これまで報告されている環拡大重合においては、それぞれのモノマーの反応様式に適した環状開始剤を設計、合成する必要があったが、本研究で開発した新規環拡大重合は市販品であるBT やBTTを環状開始剤として用いることが大きな特徴であり、これらの重合反応は、環状ポリマーの非常に有用な合成法である。

本研究は、芳香族複素環類である3H-ベンゾチアゾール-2-オン（BT）、3H-ベンゾチアゾール-2-チオン（BTT）のC(=O)-S結合やC(=S)-S結合がイオン的反応性、また光化学的な反応性を有することに着目し、これらの化合物を環状開始剤として用いた二重様式の環拡大重合を創出する革新的な研究である。これまでの研究において、BT 、およびBTTを環状開始剤としたチイラン化合物のアシルトランスファー（AT）環拡大重合により環状ポリスルフィド類が得られることを明らかにしている。また、得られた環状ポリスルフィド分子内のC(=O)-S結合、およびC(=S)-S結合が（AT）環拡大重合において十分な反応性を有し、チイラン化合物の後重合が進行することが明らかになっている。次に、BTTとモノマーであるスチレン、あるいはメタクリル酸メチルの溶液に365nmLED光を照射した結果、それぞれ対応する環状ポリマーが生成した。これらの光重合において、照射時間とともに用いたモノマーの転化率が増加すること、また生成する環状ポリマーの分子量も増大する傾向が判明している。これまでの研究成果から、分子内にC(=O)-S結合、あるいはC(=S)-S結合を有する芳香族複素環類は、チイラン化合物をモノマーとする環拡大重合、およびスチレンをモノマーとする光化学的環拡大重合（光環拡大重合）の環状開始剤として機能することを初めて明らかにした。これまで報告されている環拡大重合においては、それぞれのモノマーの反応様式に適した環状開始剤を設計、合成する必要があったが、本研究で開発した新規環拡大重合は市販品であるBT やBTTを環状開始剤として用いることが大きな特徴であり、これらの重合反応は、環状ポリマーの非常に有用な合成法である。