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新たに高分子合成に携わる方から、課題解決を目指す中堅・実務担当者におススメのセミナーです。

■講演の構成
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第1講：13:00-14:15（大阪工業大学：平井 氏）
　「アニオン重合の基礎知識と高分子の精密制御」

第2講：14:25-15:40（関西大学：工藤 氏）
　「リビングアニオン重合による非直鎖状高分子の合成法と反応機構・特徴」

第3講：15:50-17:20（東京科学大学：石曽根 氏）
　「リビングアニオン重合による機能性高分子の合成」
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■注目ポイント

　★アニオン重合反応の基礎から、重合を利用した最先端の材料開発までを紹介します！

　★非直鎖状ポリマーや、多様な高次構造高分子の合成手法を、分子設計の観点から分かりやすく解説します！

　★様々な官能基を持つモノマー類のリビングアニオン重合によって、一次構造の明確な機能性高分子が合成できることを紹介します！

講座担当：苅谷樹弘

　高分子材料の機能・物性は高分子の一次構造と密接な関係があるため、材料の本質を理解するためには分子量、分子量分布、立体規則性を精密に制御した高分子材料の利用が必要不可欠である。制御ラジカル重合法の発展に伴い、分子量、分子量分布が制御された高分子が簡便な手法に基づき得られつつあるものの、未だに一次構造の精密制御という観点では課題が多く残されている。

　アニオン重合は分子量、分子量分布の制御だけでなく、高分子の立体規則性制御を可能にする唯一無二の重合法である。従来アニオン重合法はブレークシールを用いて行われていたが、近年ではシュレンクフラスコを利用することで、比較的簡便に高分子が得られている。

　本講座では、アニオン重合反応の基礎から重合を利用した最先端の材料開発までを紹介する。

　本セミナーでは、リビングアニオン重合を基盤とした非直鎖状ポリマーの精密合成について、基礎から最新研究までを体系的に紹介する。特に、テレケリックポリマー、スターポリマー、環状ポリマーといった多様な高次構造高分子の合成手法を、分子設計の観点からわかりやすく解説する点が特徴である。

　さらに、閉環反応や環拡大重合など、近年発展の著しい精密重合法についても紹介し、環サイズ制御や末端構造制御が高分子物性に与える影響について議論する。非直鎖状ポリマーが示す特異なレオロジー特性、高密度官能基化など、直鎖状高分子とは異なる特徴を通じて、高機能材料設計への展開可能性を理解できる内容となっている。精密重合、高分子合成、高分子材料設計に関心を持つ研究者にとって、最新の分子設計戦略を学べる講演である。

【非直鎖状ポリマーのリビングアニオン重合について】

　リビングアニオン重合は、分子量、分子量分布、さらには末端構造を精密に制御できる重合法として知られており、非直鎖状ポリマーの精密合成に広く応用されている。

　まず、末端に重合性官能基や反応性官能基を導入したテレケリックポリマーを合成することで、後続反応による高次構造化が可能となる。さらに、コアゲル法を用いることで、多数のポリマー鎖が中心核に結合したスターポリマーを効率的に構築することができ、高粘度化や高密度官能基化といった特異な特性を付与できる。

　また、末端に異なる官能基を導入したヘテロテレケリックポリマーを合成し、分子内閉環反応を利用することで、鎖末端を持たない環状ポリマーの合成が可能である。環状ポリマーは、直鎖状ポリマーとは異なる分子運動性や絡み合い特性を示し、特異なレオロジー特性を発現する。

　さらに近年では、環拡大重合を利用することで、開始剤由来の末端構造を持たずに直接環状ポリマーを得る手法が開拓されており、環サイズや分子量を精密に制御可能なリビング環拡大重合法も確立されている。これらの非直鎖状ポリマーは、従来の直鎖状高分子とは異なる物理的・化学的特性を有することから、高機能性高分子材料の新たな分子設計および合成戦略として大きな期待が寄せられている。

　リビングアニオン重合では、分子量が制御された高分子が合成できるが、官能基を有するモノマー類では副反応のために、適用が難しいとされてきた。

　本講演では、シアノ基、カルボニル基、ハロゲンなどを有するスチレン誘導体や、p-ジビニルベンゼンのリビングアニオン重合による高分子の精密合成に関して紹介する。また、エキソメチレンモノマーが示す高いアニオン重合性と、生成ポリマーが示す分解挙動を説明する。

　さらに、AB型非対称性ビニルモノマーの自己アニオン交互重合による、「交互単独重合体」の合成と、非単独重合性モノマーのリビングアニオン付加反応によるシーケンス制御、さらには定序性高分子の合成について紹介する。

【講演のPRポイント】
　様々な官能基を持つモノマー類のリビングアニオン重合によって、一次構造の明確な機能性高分子が合成できることを紹介する。

　現在では、アニオン重合は、分子量や立体規則性の制御やブロック共重合体の精密合成以外にも、モノマーシーケンスの制御や定序性高分子の合成にも利用できることを説明する。