イソシアネートを用いない新しいポリウレタン材料の合成と応用

第1部 五員環カーボネートとアミンの反応を利用したポリウレタンの合成法

(2024年7月22日 13:00〜14:40)

　有毒で不安定なイソシアネートを用いない手法である、五員環カーボネートとアミンの反応を利用したポリウレタンの合成法および得られるポリウレタンの機能と応用について、一般的なポリウレタンとの比較も含めて紹介する。五員環カーボネートは、エポキシと二酸化炭素の反応により得られることから、多様な汎用エポキシを原料として合成することができる。二官能性五員環カーボネートとジアミンの反応では、側鎖に水酸基を持つポリウレタン (ポリヒドロキシウレタン) がえられる。この水酸基はさまざまな反応により変換可能である。また、エチレンカーボネートとジアミンの反応ではウレタンジオールが得られ、この脱エチレングリコール重縮合により、脂肪族ポリウレタンを得ることもできる。 　これらの合成法を講演者の研究を中心に述べるとともに、様々な応用についても述べる。

1. ポリウレタンの合成と性質
   1. ポリウレタンの合成
   2. ポリウレタンの性質
2. 五員環カーボネートとアミンとの反応を利用するポリヒドロキシウレタンの合成、反応、及び性質
   1. エポキシと二酸化炭素の反応による五員環カーボネートの合成
   2. 五員環カーボネートとアミンの反応によるポリヒドロキシウレタンの合成
   3. ポリヒドロキシウレタンの反応
   4. ポリヒドロキシウレタンの性質
3. 五員環カーボネートとアミンの反応を利用する脂肪族ポリウレタンの合成
   1. エチレンカーボネートとジアミンの反応を利用する脂肪族ポリウレタンの合成
   2. 得られた両末端反応性ポリウレタンの応用
4. さまざまなポリヒドロキシウレタンの合成と応用
   1. ポリヒドロキシウレタンの複合材料への応用
   2. ポリヒドロキシウレタンのフォームへの応用
   3. その他のポリヒドロキシウレタンの応用

第2部 フッ素化合物を使った新しい非イソシアネートポリウレタン合成法と応用

(2024年7月22日 14:50〜16:30)

　毒性の高いホスゲンを使う必要があるためにこれまで合成が困難であった様々な有用化学物質 (化学品原料、医薬品原薬・中間体、ポリマーなど) を、当グループで開発した光オン・デマンド有機合成法によって、安全・安価・簡単・低環境負荷で合成できるようになった。当グループはこの新たな方法を使って、産学連携で、これまでにない新しいポリウレタン合成法の開発に成功した。 　実用化に向けた研究開発の歴史や課題について、社会との情報共有および議論を行いたい。

1. 従来のポリウレタン合成法
   1. イソシアネートを用いる一般的なポリウレタン合成法
   2. イソシアネートを用いない一般的な非ポリウレタン合成法
2. 新しいポリウレタン合成法
   1. 光オン・デマンド有機合成法によるイソシアネートとポリウレタンのワンポット合成
   2. 光オン・デマンド有機合成法によるフッ素化カーボネート合成
   3. フッ素化カーボネートとジオールからのビスカーボネート合成
   4. ビスカーボネートとジアミンを用いる非イソシアネートポリウレタン合成法
   5. 原料の構造と重合度
   6. 得られたポリウレタンの構造と物性の関わり