リビング重合の基礎と機能性高分子材料の最先端

リビング重合は、高分子の分子量や末端基の構造を制御でき、ブロック共重合体や星型ポリマーなど構造が制御された高分子を合成するのに有効な手法です。今では、リビング重合を用いると、狙いの構造や特性をもつ高分子を自由に設計できる時代になりつつあります。 　本講座では、リビング重合の基礎知識からリビングラジカル重合を用いた精密高分子合成、構造を制御した高分子材料設計・自己組織化高分子など最先端の研究例に加え、実際にリビングラジカル重合を使う上での注意点やノウハウなど、幅広くご説明いたします。 　リビング重合に代表される重合反応、精密高分子合成、高分子材料設計に関する知識を習得でき、高分子合成や材料設計の実務に活かすことができます。リビング重合や精密高分子合成に関する本講演が魅力ある機能材料開発の一助となれば幸いです。

1. リビング重合の基礎
   1. 通常の連鎖重合や逐次重合とリビング重合の違い
      1. 分子量や分子数の変化の違い
      2. 連鎖重合の素反応と反応イメージ
   2. リビング重合による高分子合成と一次構造の制御
      1. ラジカル重合とイオン重合の特徴
      2. 重合活性種と適応可能なモノマー種
   3. リビングアニオン重合
      1. リビング重合の発見
      2. ブロック共重合体の合成と実例
      3. ポリマー成長末端の変換と機能化
   4. リビングラジカル重合
      1. フリーラジカル重合の開始剤系と二分子停止反応
      2. ドーマント種の導入によるリビング重合の実現とその例
         1. ニトロキシドを用いた重合
         2. 原始移動ラジカル重合 (ATRP)
         3. 可逆的付加開裂連載移動 (RAFT) 重合
2. リビングラジカル重合を用いた高分子合成:一次構造制御と物性機能
   1. 重合の仕込み方と必要なセットアップ
   2. 高分子の分子量制御と構造解析
      1. サイズ排除クロマトグラフィーと1H NMRによる分子量や末端基導入率の決定
      2. 質量分析 (MALDI-TOF-MS) による末端基構造と連鎖の解析
   3. ランダム、交互、グラジエント、ブロック共重合体の合成と物性
      1. モノマー反応性比による組成分布や連鎖配列の違い
      2. エステル交換を利用したグラジエント共重合体の合成
      3. 連鎖配列が熱物性や相分離挙動に与える影響
   4. 末端・局所機能化ポリマーの合成と機能化
      1. 末端基への機能基導入方法
      2. エステル交換 (高分子反応) を利用した局所機能化
   5. 星型ポリマーの合成とナノ空間による機能
      1. 分岐ポリマーの種類と特徴
      2. 星型ポリマーの一般的な合成方法
      3. 星型ポリマーナノカプセルによる化合物の捕捉と徐放
      4. 星型ポリマーの形成と分解
   6. 環化ポリマーの合成とナノ空孔による分子認識
3. 両親媒性ランダム共重合体の自己組織化:集合構造制御による材料設計
   1. ミセルの精密構築と制御、特徴
      1. ブロック共重合体ミセルとランダム共重合体ミセルの違い
      2. リビング重合を生かしたミセルのサイズや会合数の制御
      3. ミセルの温度応答性、機能応用
   2. 自己修復性/選択的接着性ハイドロゲル
   3. Sub-10nmミクロ相分離材料とナノ構造材料
• 質疑応答