Precision Polymer Synthesis by Living Anionic Polymerization Based on Reversible Activation

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高分子合成において、分子量や末端構造などの一次構造を精密に制御することは、優れた機能性高分子材料を開発する上で重要であり、既存の重合法に加え、更なる精密重合手法の開発が必要不可欠である。本研究では、炭素―水素結合をドーマント種として用いた可逆的活性化に基づく新規リビングアニオン重合を確立し、その特徴を生かした高分子の精密構造制御を目的とした。本年度は、(1)開始剤やモノマー設計に基づく特殊構造高分子の精密合成と、(2)炭素―水素結合をドーマント種として用いた立体特異性リビングアニオン重合について検討し、以下の成果を得た。(1)では、活性な炭素―水素結合と保護された官能基を有する連鎖移動剤を設計・合成し、メタクリレートのアニオン重合に添加することで、非常に簡便に末端官能性高分子の合成が可能であった。また、活性な炭素―水素結合を有する化合物、末端や側鎖に炭素―水素結合を有するポリマーを連鎖移動剤として用いることで、星形高分子や、ブロックポリマー、グラフトポリマーの合成が可能であった。以上、連鎖移動剤の設計により、様々な特殊構造高分子をアニオン重合において簡便に合成する方法を確立した。(2)では、炭素―水素結合をドーマント種に用いたMMAのアニオン重合において、カリウム塩基に対する配位子や重合溶媒を適切に選択することで、mmが30%程度からrrが60%程度まで立体規則性を変化させることが可能であった。さらに、添加剤を加えることで分子量と立体構造の同時制御も可能であった。