5/31 二酸化炭素(CO2)、二硫化炭素(CS2)を原料とする高分子材料の合成技術と応用　

 山形大学　大学院理工学研究科　化学・バイオ工学専攻　教授　博士(工学)　落合 文吾　氏
【講師紹介】

 　豊富な炭素資源である二酸化炭素と、その酸素を同じ16族元素であり同じく豊富な資源であるイオウに置き換えた二硫化炭素を用いた高分子の合成法および応用について紹介する。 まず、豊富な資源を用いる材料の設計法について概説する。続いて、講演者の研究を中心に各論に映る。二酸化炭素の反応としては、比較的温和な条件で進行する五員環カーボネートの合成をもととした高分子材料の合成について述べる。五員環カーボネート構造を持つポリマーの合成では、エポキシ基をもつ汎用モノマーであるグリシジルメタクリレートと二酸化炭素による、五員環カーボネート構造をもつポリメタクリレートの合成法と機能を紹介する。また、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。本法は、有毒で不安定なイソシアネートを用いないという利点がある。
　二硫化炭素を用いた様々な含イオウポリマーの合成法と、その応用について紹介する。二硫化炭素はそれ自身が重合する他、多様なモノマーの原料となる。イオウの原子屈折の高さに由来する高屈折率材料への応用、ならびにイオウの金属との親和性を利用した有機―イオウー無機ハイブリッド材料と貴金属捕集ポリマーなどの合成と応用について述べる。

 １．豊富な資源を用いる材料の設計
　1.1 非石油資源を用いる材料の設計
　1.2 様々な二酸化炭素を用いる材料の設計

２．二酸化炭素を用いる五員環カーボネート構造を持つポリマーの合成
　2.1 二酸化炭素とエポキシドの反応による五員環カーボネートの合成
　2.2 環状カーボネートの特性
　2.3 五員環カーボネート構造を持つポリマーの合成法と機能

３．五員環カーボネートとアミンの反応を利用するポリヒドロキシウレタンの合成とその応用
　3.1 ポリウレタンの性質と合成法
　3.2 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
　3.3 ポリヒドロキシウレタンの合成
　3.4 様々なポリヒドロキシウレタンの合成とその応用

４．二硫化炭素を利用する含硫黄ポリマーの合成と応用
　4.1 二硫化炭素の重合
　4.2 二硫化炭素とエポキシドの反応による五員環ジチオカーボネートの合成とアミンとの反応
　4.3 ポリメルカプトチオウレタンの合成とグラフトポリマー合成への応用
　4.4 貴金属捕集性ポリマー
　4.5 イオウを仲立ちとする有機―イオウ―金属ハイブリッド材料の合成と機能

５．まとめ

□質疑応答□

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