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高分子化学：単一モノマーのオルソゴナルな重合による分解性の熱硬化性樹脂
Nature 638, 8049 doi: 10.1038/s41586-024-08386-w
架橋した熱硬化性樹脂は非常に耐久性が高い材料であるが、石油化学由来であるという問題とリサイクルできないという問題を克服することが大きな課題となっている。生物由来の架橋ポリマーや設計により分解性能を付与した架橋ポリマーを合成する戦略が数多く提案されてきたが、それらには、いくつかの資源集約的な合成と精製のステップが必要であり、まだ従来の消費材料に代わる実現可能な代替材料ではない。今回我々は、市販の生物由来モノマーである2,3-ジヒドロフラン（DHF）から、分解性の熱硬化性樹脂を作るモジュール式ワンポット合成法を提示する。DHFは、ルテニウム触媒と光酸発生剤の存在下で、低速で開環メタセシス重合して軟質ポリマーを生成する。次に、光照射すると強酸が発生し、同じDHFモノマーのカチオン重合が促進され、このポリマー材料を空間的に架橋させて強化する。触媒量と光照射を操作することによって、物理的特性が数桁にわたり異なる材料を合成することができ、空間的に解像された材料ドメインが実現された。重要なのは、このDHF系熱硬化性樹脂が刺激選択的に分解し、温和な加熱下でモノマーにリサイクルできることである。単一官能基に対して2つの異なる重合機構を用いることによって、精密に制御された特性を有する分解性でリサイクル可能な熱硬化性樹脂材料を合成することができる。
