光を使って高分子を高付加価値化する手法を開発東京科学大学,京都大学
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東京科学大学などのグループは、高分子に可視光を照射することにより高分子に機能性部位を導入し、高付加価値な高分子に変換する手法を開発した。
プラスチックなどの高分子化合物は、分子変換により性質を大きく変えることができる。近年、可視光照射の穏和な条件で駆動する光酸化還元触媒を用い、酸化還元活性エステルを導入した高分子を分子変換する方法が注目されるが、高分子主鎖上に生成する炭素ラジカル種を利用するため、扱える反応には制約があり、複雑な機能性部位の導入はできなかった。
今回、光酸化還元触媒による高分子の分子変換を行い、高分子にホスホン酸エステルを導入できることを見出した。この反応では、高分子中の酸化還元活性エステル部位が脱離した後、高分子主鎖上に炭素カチオン種が生成するため、求核剤(亜リン酸トリアルキル)との反応が起こりホスホン酸エステルを導入できる。ホスホン酸エステルを含む高分子は、温度応答性や難燃性などを有し、リチウムイオン電池の発火防止の添加剤などへの応用が期待される。また、本手法でホスホン酸エステル以外の官能基を導入できれば、多彩な機能性高分子の開発が期待される。