上 田 充 - (PDTec)研究会

平成 23 年度高分子科学功績賞
うえ
だ
上田
みつる
充
東京工業大学大学院理工学研究科・教授(工学博士)
〔業績〕
縮合系高分子の合成法の開発
Development of New Synthetic Methods for Condensation Polymers
上田充氏は、昭和 45 年千葉大学工学部工業化学科を卒業後、
昭和 47 年同大学院工学研究科修士課程工業化学専攻を修了し、
昭和 53 年に東京工業大学工学博士の学位を取得した。昭和 47
年に山形大学工学部高分子化学科に助手として採用され、昭和
53 年から1 年間、米国アラバマ大学に博士研究員として滞在し
た。昭和 55 年に助教授に、平成元年には教授に昇進した。そ
の間、昭和 60 年から 1 年間米国 IBM アルマデン研究所に客員
研究員として滞在した。その後、平成 10 年に東京工業大学大
学院理工学研究科有機・高分子物質専攻の教授に就任し、現在
に至っている。
上田氏は縮合系高分子の合成法の開発に一貫して取り組み、
顕著な研究業績を挙げてきた。とくに、活性アシル誘導体の
開発、これらを重合場で生成させる活性化剤の開発を行い、温
和な条件下での縮合系高分子合成法を確立した。さらに、より
簡便に一次構造の制御された縮合系高分子合成の新しい分野を
切り開いてきた。主な研究業績は以下のとおりである。
1)直接重縮合のための各種縮合剤の開発
カルボン酸と求核剤との反応を温和な条件下で進行させるた
めの種々の高活性縮合剤の開発を行い、これらの縮合剤がカル
ボン酸の活性化を重合反応場で行う直接重縮合法による縮合系
高分子合成に非常に有効であることを示した。その中の一部は
工業的に製造され、電子工業関連の産業において長年使用され
ている。
2)化学選択的ポリマー合成および定序性ポリマーの合成
先に合成した縮合剤の高い官能基間の反応選択性に着目して、
多官能性モノマーの官能基を保護せず、望みの官能基間の反応
のみを進行させる化学選択的ポリマー合成に成功している。さ
らに、非対称モノマー間の重合を検討し、対称−非対称モノマ
ー、2 種の非対称モノマー、そして、3 種の非対称モノマー間
の重合により定序性ポリマーを一段で合成する方法を開発した。
3)簡便なデンドリマー合成
デンドリマーはタンパク質合成と同様にその合成方法は煩雑
であり、大量合成には不適である。そこで、デンドリマーの簡
便な合成方法の開発に取り組み、保護−脱保護操作を必要とし
ない活性化剤を用いる one-pot 法や縮合と脱保護を one-pot で
行う合成方法を開発し、従来法に比べて合成ステップを半減さ
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せた。
4)ハイパーブランチポリマーの分岐度制御
ハイパーブランチポリマーは多段階の合成ステップを必要と
するデンドリマー合成に比べて、ABn モノマーの重合で得られ
るのでその合成法は簡便である。しかし、分子量分布がなく構
造が単一なデンドリマーと異なり、ハイパーブランチポリマー
の分子量分布は広く、分岐度(DB)は 0.5 程度である。この分
岐度制御に取り組み、モノマーデザインを工夫することにより、
任意の分岐度、すなわち、DB が 0 の線状ポリマーから DB が 1
の100 %分岐したハイパーブランチポリマーの合成に成功した。
5)Ni 触媒を用いる芳香族ポリマーの合成
有機金属触媒を用いる縮合系高分子合成において、簡便な芳
香族ポリマーの合成方法として、塩化ニッケル/亜鉛系触媒に
着目し、ポリ(フェニレン)
、ポリ(エーテルケトン)
、ポリ(エ
ーテルスルホン)などの一連の芳香族ポリマーを合成し、この
重合方法がC-C 結合生成をともなう縮合系ポリマーの一般的な
合成方法になり得ることを示した。
6)位置選択的酸化カップリング重合による芳香族ポリマー
の合成
縮合系高分子合成において、アトムエコノミカルな重合は酸
化カップリング重合であるが、大きな問題はカップリング位置
選択性である。この分野において、塩化銅、塩化鉄、触媒量の
バナジル錯体/空気系を用いた酸化カップリング重合で、位置
選択的なポリ(フェニレン)
、ポリ(ビナフチレン)
、ポリチオフ
ェン等の合成に成功した。
これらの成果は 550 報以上の学術論文として公表され、国内
外で高い評価を受けている。
また、高分子学会では、本・支部主催の講演会、夏季大学の
委員や講師、学会の出版物の編者および執筆者、高分子学会の
光反応・電子用材料研究会の委員長、システム情報委員会委員
長、PJ の編集委員や編集委員長、行事委員長を務めるととも
に、学会理事/常任理事として高分子学会の発展に寄与した。
以上のように上田氏の高分子科学および高分子学会への貢
献はきわめて大きく、高分子科学功績賞に値するものと認め
られた。
高分子 61 巻 5 月号 (2012 年)