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5族遷移金属を用いた新規高活性開環メタセシス重合触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18550110
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子化学
研究機関広島大学

研究代表者

中山 祐正  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20273576)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,110千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード開環メタセシス重合 / 重合触媒 / タンタル / ニオブ / フェノキシ錯体 / ノルボルネン / ジシクロペンタジエン / 有機アルミニウム / キレート配位子 / アルキルアルミニウム / 助触媒
研究概要

種々のフェノキシ基を有するタンタルおよびニオブ錯体を系統的に合成し、それらに有機アルミニウムを加えた触媒系の開環メタセシス重合(ROMP)に対する触媒挙動を検討した。
フェノキシタンタル錯体(2,6-R_2C_6H_3O)TaCl_4(R=H,Me,iPr,Ph)は、助触媒としてiBu_3AlやOct_3Alを用いることによりノルボルネン(NBE)のROMPに対して高い活性を示すことを見出した.触媒活性はフェノキシ配位子上の2,6-位の置換基がH>Me>iPr>Phの順となり,配位子がかさ高くなるにつれて低下した.一方、ニオブ錯体(2,6-R_2C_6H_3O)NbCl_4は,助触媒にMe_3Alを用いた場合に極めて高い活性を示し,300当量のNBEを1分で重合し,分子量数10万以上の高分子量ポリマーを与えることを見出した.ニオブ系では2,6-位の置換基がPh>iPr>Me>Hの順に高活性となり,配位子がかさ高くなるにつれて活性が上昇した.また、本触媒系はジシクロペンタジエン(DCPD)の重合に対しても高活性を示し、可溶性の高分子量ポリマーを与えた。
さらに、hinokitiolato,biphenolato,およびbinaphtholatoなどのキレートフェノキシ配位子を導入した5族遷移金属錯体のNBEのROMP触媒挙動を検討した。単座フェノキシ錯体系と比較するとやや低活性であったが、これらの錯体も比較的高いNBE重合触媒活性を示した。
これらの触媒系は,現在までに報告されているタンタルやニオブを中心金属とするROMP触媒系では最も高活性である。ROMP触媒として広く用いられている6族遷移金属タングステンやモリブデン触媒系と比較しても同等以上の活であり、新しい高活性ROMP触媒系の開発に成功したといえる。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Ring-opening metathesis polymerization of norbornene catalyzed by tantalum and niobium complexes with chelating O-donor ligands2008

    • 著者名/発表者名
      Yuushou Nakayama, Naoaki Maeda, Hajime Yasuda, Takeshi Shiono
    • 雑誌名

      Polym. Int. (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ring-opening metathesis polymerization of norbornene catalyzed by tantalum and niobium complexes with chelating O-donor ligands2008

    • 著者名/発表者名
      Yuushou, Nakayama, Naoaki, Maeda, Hajime, Yasuda, Takeshi, Shiono
    • 雑誌名

      Polym. Int (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ring-Opening Metathesis Polymerization of Norbornene Catalyzed by Tantalum and Niobium Complexes with Chelating O-Donor Ligands2008

    • 著者名/発表者名
      Yuushou NAKAYAMA, et. al.
    • 雑誌名

      Polymer International (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of cocatalysts on catalytic actidities of tantalum-and niobium-based catalysts for ring-opening metathesis polymerization of norbornene2007

    • 著者名/発表者名
      Yuushou Nakayama, Masaya Tanimoto, Takeshi Shiono
    • 雑誌名

      Macromol. Rapid Commun 28

      ページ: 646-650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of cocatalysts on catalytic activities of tantalum-and niobium-based catalysts for ring-opening metathesis polymerization of norbornene2007

    • 著者名/発表者名
      Yuushou, Nakayama, Masaya, Tanimoto, Takeshi, Shiono
    • 雑誌名

      Macromel. Rapid Commun 28

      ページ: 646-650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Cocatalysts on the Catalytic Activities of Tantalum-and Niobium-Based Catalysts for Ring -Opening Metathesis Polymeriz ation of Norbornene2007

    • 著者名/発表者名
      Yuushou Nakayama
    • 雑誌名

      Macromolecular Rapid Communications 28巻・5号

      ページ: 646-650

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthosis of bis(imino)pyridine complexes of group 5 metals and their catalysis for polymerization of ethylcne and norbornene2006

    • 著者名/発表者名
      Yuushou Nakayama
    • 雑誌名

      Studies in Surface Science and Catalysis 161巻

      ページ: 165-170

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Ring-Opening Metathesis Polymerization of Dicyclopentadiene Catalyzed by Tantalum and Niobium Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      Yuushou, Nakayama, Masaya, Tanimoto, Zhengguo, Cai, Takeshi, Shiono
    • 学会等名
      56th SPSJ Symposium on Macromolecules
    • 発表場所
      Nagoya
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Ring-opening metathesis polymerization of norbornene catalyzed by group 5 transition metal complexes bearing phenoxy ligands2006

    • 著者名/発表者名
      Masaya, Tanimoto, Yuushou, Nakayama, Takeshi, Shiono
    • 学会等名
      98th Catalysis Society of Japan Meeting
    • 発表場所
      Toyama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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