• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Synthesis of Exomethylene-containing Cross-conjugated Polymers as Versatile Precursors of Multi-purpose Polymers and Their physical properties

Research Project

Project/Area Number 17K05891
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Polymer chemistry
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

Koizumi Toshio  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 教授 (60225349)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords交差共役化合物 / デンドラレン / アレン / クロスカップリング重合 / 凝集誘起発光 / プロパルギル / Twisted-π共役 / パラジウム触媒 / 高分子反応 / クロスカップリング反応 / 選択的合成 / 交差共役 / π系高分子 / エキソメチレン
Outline of Final Research Achievements

Pd(0)-catalyzed polymerization of bifunctional bis(propargyl carbonate) derivatives with aromatic diboronic acids was investigated under various conditions. We succeeded in obtaining exomethylene-type allene-containing cross-conjugated polymers. Furthermore, the allene moieties in the obtained polymers were converted into the corresponding diene moieties.
During the course of our studies on dendralenes, we discovered aggregation-induced emission (AIE) of 2,3-diaryl-1,3-butadienes (diaryl[2]dendralenes). Surprisingly, diaryl[4]dendralenes as well as diaryl[2]dendralenes showed emission properties. Selective synthesis of allenes and propargylic compounds was also achieved by reaction of propargyl carbonates with boronic acids under different conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高分子を含む共役系化合物の研究例は膨大であり、既に発光材料などの分野で実用化されている化合物も多い。一方、エキソメチレン構造をもつ交差共役系高分子の合成例は2例しかなく、物理的性質や反応性の多くが未解明のままであった。本研究によってアレン骨格をもつ交差共役高分子の合成法を確立すると共に、合成した交差共役系高分子を様々なπ系高分子へ変換する前駆体として捉える新領域を開拓した。また、研究の過程で交差共役系の低分子(デンドラレン類)が凝集誘起発光を示すことを発見した。さらに研究を進めれば、材料科学の分野に新しい概念の基づいた素材を提供できる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Direct Arylation Polycondensation of Fluoroarenes with Dibromoarenes2019

    • Author(s)
      外川 雪、山本 進一、林 正太郎、小泉 俊雄
    • Journal Title

      KOBUNSHI RONBUNSHU

      Volume: 76 Issue: 3 Pages: 261-266

    • DOI

      10.1295/koron.2019-0005

    • NAID

      130007652560

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • Year and Date
      2019-05-25
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optoelectronic Properties of Alternating Copolymers Based on 3,4-Ethylenedioxythiophene and Various Dibromoarenes and Organic Solar Cells Prepared Thereof2019

    • Author(s)
      上垣 薫、中林 千浩、山本 進一、林 正太郎、小泉 俊雄
    • Journal Title

      KOBUNSHI RONBUNSHU

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: 179-183

    • DOI

      10.1295/koron.2018-0060

    • NAID

      130007618551

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • Year and Date
      2019-03-25
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2,5-Dimethoxybenzene-1,4-dicarboxaldehyde: An Emissive Organic Crystal and Highly Efficient Fluorescent Waveguide2019

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Toshio Koizumi, Natsumi Kamiya
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 84 Issue: 3 Pages: 247-251

    • DOI

      10.1002/cplu.201900050

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 炭酸プロパルギルエステルと各種求核剤とのPd触媒クロスカップリング重合による含エキソメチレン高分子の合成2019

    • Author(s)
      小泉 俊雄、林 正太郎
    • Journal Title

      有機合成化学協会誌

      Volume: 77 Pages: 351-364

    • NAID

      130007625041

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of network polymer emitters: tunable detection of chemicals by geometric design2019

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Shin-ichi Yamamoto, Koji Nishi, Atsushi Asano, Toshio Koizumi
    • Journal Title

      Polym Journal

      Volume: 51 Issue: 10 Pages: 1055-1061

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0216-1

    • NAID

      40022176708

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ショートカット高分子合成:脱水素型パラジウム触媒クロスカップリング重合によるπ共役系高分子の合成2019

    • Author(s)
      林 正太郎、小泉 俊雄
    • Journal Title

      化学

      Volume: 74 Pages: 70-71

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] A A Versatile Scaffold for Facile Synthesis of Fluorescent Cyano-substituted Stilbenes2019

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Minami Sakamoto, Fumitaka Ishiwari, Takanori Fukushima, Shin-ichi Yamamoto, Toshio Koizumi
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 75 Issue: 8 Pages: 1079-1084

    • DOI

      10.1016/j.tet.2019.01.012

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Facile Synthesis of ortho-Phenylene-Based Conjugated Polymers through Transformation of Cross-Conjugated Poly(2,3-diaryl[2]dendralene)s and their Optical Properties2019

    • Author(s)
      Toshio Koizumi, Tsuyoshi Kameda, Hironori, Saito, Ayumu Sato, Shotaro Hayashi
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry

      Volume: 57 Issue: 7 Pages: 827-832

    • DOI

      10.1002/pola.29333

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Simple Route to Unsymmetric Cyano-substituted Oligo(p-phenylene-vinylene)s2018

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Ryosuke Hirai, Shin-ichi Yamamoto, Toshio Koizumi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Issue: 8 Pages: 1003-1005

    • DOI

      10.1246/cl.180345

    • NAID

      130007430899

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3,4-エチレンジオキシチオフェンとジブロモフルオレンのパラジウム触媒直接的アリール化重縮合による共役系高分子合成:マイクロ波合成装置の重縮合に対する影響2018

    • Author(s)
      上垣 薫 、林 正太郎、清水 弘樹、山本 進一 、小泉 俊雄
    • Journal Title

      日本電磁波エネルギー応用学会論文誌

      Volume: 2 Pages: 10-17

    • NAID

      130007762464

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymer, Oligomeric and Cyclic Byproducts and Easy Separation of the Polymer2018

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Shin-ichi Yamamoto, Toshio Koizumi
    • Journal Title

      Materials Today Communications

      Volume: 18 Pages: 259-265

    • DOI

      10.1016/j.mtcomm.2018.09.008

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium on Carbon (Pd/C)-Catalyzed Direct C-H Arylation Polycondensation of 3,4-Ethylenedioxythiophene with Various Dibromoarenes2017

    • Author(s)
      Yoshihisa Kojima, Shotaro Hayashi, Toshio Koizumi
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry

      Volume: 55 Issue: 7 Pages: 1183-1188

    • DOI

      10.1002/pola.28475

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] From Propargylic Biscarbonate to Diaryl[n]dendralenes2017

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Masakatsu Kasuya, Junsuke Machida, and Toshio Koizumi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 58 Issue: 25 Pages: 2429-2432

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.05.016

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of π-Conjugated Network Polymers Based on Fluoroarene and Fluorescent Units via Direct Arylation Polycondensation and Their Porosity and Fluorescent Properties2017

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Yuki Togawa, Shin-Ichi Yamamoto, Toshio Koizumi, Koji Nishi, Atsushi Asano
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry

      Volume: 55 Issue: 23 Pages: 3862-3867

    • DOI

      10.1002/pola.28770

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Direct arylation polycondensation of unsymmetric thienoisoindigo2019

    • Author(s)
      Shotaro Hayashi, Kaoru Uegaki, Shin-ichi Yamamoto, Toshio Koizumi
    • Organizer
      6th International Symposium Frontiers in Polymer Science
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] From cross-conjugated polymers to conjugated polymers: Diels-Alder reaction of exomethylene-containing polymers with dienophiles2019

    • Author(s)
      Toshio Koizumi, Noriyuki Nishioka, Hironori Saito, Shotaro Hayashi
    • Organizer
      6th International Symposium Frontiers in Polymer Science
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of allene-containing cross-conjugated polymers and their post-polymerization2019

    • Author(s)
      Hironori Saito, Satoshi Miyahara, Shotaro Hayashi, Toshio Koizumi, Shin-ichi Yamamoto
    • Organizer
      6th International Symposium Frontiers in Polymer Science
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Post-polymerization of allene-containing cross-conjugated polymers2019

    • Author(s)
      Hironori Saito, Shotaro Hayashi, Toshio Koizumi, and Shin-ichi Yamamoto
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 凝集誘起発光部位をコアに持つ両親媒性マイクロゲルの合成2019

    • Author(s)
      山本 進一、青山 蛍、林 正太郎、小泉 俊雄
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] アレンを起点とした高分子反応2019

    • Author(s)
      齊藤裕徳、林正太郎、小泉俊雄、山本進一
    • Organizer
      第65回高分子研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] プロパルギルカーボナートと芳香族ボロン酸の反応を利用したアレンとプロパルギルの選択的合成2019

    • Author(s)
      中山雅晴、齊藤裕徳、林正太郎、山本進一、小泉俊雄
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Knoevenagel縮合を用いた両親媒性ブロックコポリマーの機能化とその発光特性2019

    • Author(s)
      遠藤佳紀、林正太郎、山本進一、小泉俊雄
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ラジウム触媒クロスカップリング重縮合による反応性アレン部位を持つ交差共役系高分子の合成2019

    • Author(s)
      齊藤裕徳、中山雅晴、林正太郎、小泉俊雄、山本進一
    • Organizer
      第68回高分子討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム触媒クロスカップリング重縮合による含アレンポリマーの合成2019

    • Author(s)
      齊藤 裕徳、宮原 啓、林 正太郎、小泉 俊雄、山本 進一
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] π共役系構造を有する開始剤を用いたエチルアクリレートのリビングラジカル重合2018

    • Author(s)
      小野 智行、林 正太郎、平井 亮輔、小泉 俊雄、山本 進一
    • Organizer
      第67回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 直接的アリール化重縮合による非対称チエノイソインジゴを含む規則性ランダム P3HT の合成とその性質2018

    • Author(s)
      上 垣 薫、山本 進一、小泉 俊雄、林 正太郎
    • Organizer
      第67回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis of Allene-containing Cross-conjugated Polymers and Their Post-functionalization2018

    • Author(s)
      Toshio Koizumi, Tsuyoshi Kameda, Shotaro Hayashi
    • Organizer
      World Polymer Congress Macro 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Direct Arylation Synthesis of Regioregular P3HT having Asymmetric Thienoisoindigo2018

    • Author(s)
      Kaoru Uegaki, Kazuhiro Nakabayashi, Kousei Miyakawa, Shin-ichi Yamamoto, Toshio Koizumi, Shotaro Hayashi
    • Organizer
      World Polymer Congress Macro 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いたプロパルギルカーボナートと芳香族ボロン酸のクロスカップリング反応2018

    • Author(s)
      宮原 啓、齊藤裕徳、林 正太郎、山本進一、小泉俊雄
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いたビスプロパルギルカーボナートと芳香族ボロン酸類とのクロスカップリング反応2018

    • Author(s)
      齊藤裕徳、宮原 哲、林 正太郎、小泉俊雄、山本進一
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称チエノイソインジゴの直接的アリール化重縮合による狭バンドギャップπ共役系高分子の合成とその光電気化学特性評価2018

    • Author(s)
      上垣 薫、中林千浩、山本進一、小泉俊雄、林正太郎
    • Organizer
      第64回高分子研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 様々な非対称チエノイソインジゴの合成とその直接的アリール化重縮合2018

    • Author(s)
      上垣 薫、山本進一、小泉俊雄、林正太郎
    • Organizer
      第67回高分子討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 直接的アリール化による非対称チエノイソインジゴを含む規則性ランダムP3HTの合成2018

    • Author(s)
      上垣薫・山本進一・小泉俊雄・林正太郎
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 2,3-ジアリール[2]デンドラレンの凝集誘起発光挙動2017

    • Author(s)
      粕谷昌克、谷本 亘章、林 正太郎、小泉 俊雄
    • Organizer
      第66回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 交差共役系高分子に対するチオール-エンクリック反応によるπ共役系高分子への変換2017

    • Author(s)
      谷本 亘章、林 正太郎、小泉 俊雄
    • Organizer
      第66回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 2,3-ブタジエニレン骨格を含む交差共役型高分子:チオール-エン反応による修飾とビニレン骨格への変換2017

    • Author(s)
      谷本亘章、林正太郎、小泉俊雄
    • Organizer
      第63回高分子研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アリール[n]デンドラレン: sp2 炭素から構成される有機分子の凝集誘起発2017

    • Author(s)
      谷本 亘章、林 正太郎、小泉 俊雄
    • Organizer
      第66回高分子討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] エキソメチレン型交差共役高分子:アレン骨格含有高分子の合成と反応2017

    • Author(s)
      小泉 俊雄、谷本 亘章、亀田 烈、林 正太郎
    • Organizer
      第66回高分子討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Pdナノ粒子触媒膜を用いたプロパルギル誘導体と芳香族ボロン酸とのクロスカップリング反応2017

    • Author(s)
      額賀 寛、中野凖也、木下優介、林正太郎、小泉俊雄
    • Organizer
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] チオフェン誘導体とジブロモカルバゾールの直接的アリール化重縮合:通常加熱とマイクロ波加熱における高分子合成研究2017

    • Author(s)
      林 正太郎、小島督央、山本進一、清水弘樹、小泉俊雄
    • Organizer
      第11回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi