2015 Fiscal Year Annual Research Report
無機化学的手法に基づく元素ブロック高分子の構築法の開拓
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
24102008
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
郡司 天博 東京理科大学, 理工学部, 教授 (20256663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚田 学 東京理科大学, 理工学部, 助教 (60632578)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 元素ブロック / ポリシルセスキオキサン / カゴ型シルセスキオキサン / メタラジチオレン錯体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
さまざまな元素群で構成される構造単位である元素ブロックを組み合わせることにより元素ブロック高分子材料が創出される。平成27年度は前年度に引き続いてケイ素と酸素，炭素を主な構成元素とするシロキサン系元素ブロックとルテニウムやモリブデンのジチオレン錯体の元素ブロック材料の調製を検討した。
ギ酸を触媒とする新規ゾル・ゲル法を開発した。アルコキシシランの加水分解・重縮合反応の触媒にギ酸を用いることで低沸点のギ酸メチルも生成し，蒸留による触媒の除去が可能となる。さらに高分子量のポロシロキサンをハロゲンフリーで合成できる。本年度はメチルポリシルセスキオキサンの合成条件を最適化して高分子量体を高効率に合成する条件を見出した。また，反応規模を5倍にしても反応条件を変更することなく高分子量体を生成することに成功した。
カゴ型シルセスキオキサンに芳香族化合物を結合した化合物に光照射するとカゴ型構造に電子が移動する興味深い現象が報告されている。そこで，可視光域に強い吸収を有するアズレンを置換したカゴ型シルセスキオキサンの合成を検討した。オクタキスビニルオクタシルセスキオキサンとビニルアズレンの反応によりオクタキスアズレノエテニルオクタシルセスキオキサンを得た。
1,2-ベンゼンジチオールを配位子とするルテニウムとモリブデンの錯体を合成した。ホスフィン配位子の種類を変えて，四種類の錯体を合成した。これらはニトロゲナーゼの活性部位を模倣した構造であり，窒素を還元してアンモニアを生成することが期待され，フェニルヒドラジンやメチルヒドラジンとの付加体の合成を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の目標に従い，ギ酸を用いた新規ゾル・ゲル法を開発して新しいシロキサン系元素ブロック高分子の合成法を提案することができた。また，カゴ型シルセスキオキサンを含有する元素ブロック高分子材料についても，アズレノエチニル基を側鎖とする化合物の合成を提案することができた。さらに，ルテニウムとモリブデンをのジチオレン錯体を合成し，ニトロゲナーゼの活性部位を模倣した構造を再現するに至った。これらの知見は，本研究が順調に遂行したことによりもたらされたものであり，本研究はおおむね順調に進行していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
ギ酸を用いてメチルポリシルセスキオキサンを合成することを見出したが，その生成物のキャラクタリゼーションが不十分であり，特に高分子量体の合成条件を精査する必要がある。この手法により，従来より大きな反応規模で合成することが可能になったので，なるべく大きな規模での合成を探索する必要がある。
これらを混合して調製する元素ブロック材料については，シロキサン系元素ブロックの分子量や構造が物性に及ぼす影響を探索する必要がある。
また，新規構造を有するジチオレン錯体の合成，およびそれらの骨格構造を生かした，新しいシロキサン系元素ブロックを設計し，その機能開発を進める予定である。
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[Presentation] Preparation of platinum-supported mesoporous silica2015
Author(s)
Haruka Suzuki, Satoru Tsukada, Takahiro Gunji, Haruki Momose
Organizer
2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM2015)
Place of Presentation
Hawaii Convension Center (Honolulu, Hawaii, USA)
Year and Date
2015-12-17 – 2015-12-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Synthesis of oligosiloxanes and derivatives2015
Author(s)
Iori Abe, Satoru Tsukada, Takahiro Gunji
Organizer
2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM2015)
Place of Presentation
Hawaii Convension Center (Honolulu, Hawaii, USA)
Year and Date
2015-12-17 – 2015-12-17
Int'l Joint Research
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[Book] 理工系の基礎 基礎化学2015
Author(s)
井手本康, 橋詰峰雄, 湯浅真, 竹内謙, 郡司天博, 酒井秀樹, 近藤行成, 板垣昌幸, 田中優実, 杉本裕, 坂井教郎, 本田宏隆
Total Pages
215
Publisher
丸善出版
