2013 Fiscal Year Annual Research Report
炭素－水素結合活性化を経由したビニルモノマーの末端官能基化重合反応の開発
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12J00504
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長江 春樹 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 炭素-水素結合活性化 / アミノアルキル化反応 / 前周期遷移金属 / 希土類金属 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は, 前周期遷移金属錯体によるσ結合メタセシス反応を鍵反応とする末端官能基化ポリマーの新しい合成手法を開発することである. さらに、単核錯体にとどまらず, 複核錯体を触媒とすることによりモノマーや末端官能基の一般性の拡大を行うことである.
本年度は(1)希土類金属アミド錯体を用いたピリジン誘導体のオルト位炭素-水素結合のアミノアルキル化反応の開発, (2)溶媒が配位していない配位不飽和錯体の合成の2つを達成した.
(1)では炭素-水素結合活性化後に生成する金属-炭素結合にイミンを挿入させることで新たな炭素-炭素結合と金属-窒素結合を形成させ, 金属-窒素結合によって再度基質の炭素-水素結合を活性化することで触媒的に炭素-水素結合がアミノアルキル化される反応を開発した. 本反応は希土類金属アミド錯体による炭素-水素結合活性化が触媒的に進行することを示す研究であり, 触媒的な末端官能基化重合反応を達成するにあたり大きな障害であった連鎖移動をアミンの添加によって解決できる可能性を示す極めて重要な研究である.
(2)では様々な反応モノマーを用いた末端官能基化重合反応を達成ための障害であった, 中心金属への極性溶媒の配位という問題を解決する結果である. すなわち, 支持配位子に中心金属と弱く相互作用する嵩高い官能基を導入することで極性溶媒が配位しなくても中心金属が十分安定になる配位子系を組み上げ, 2-ビニルピリジンなどの配位力の強いモノマー以外でも重合させることを可能にする手法である.
今後, これら2つの手法を組み合わせ, 反応モノマーを用いた触媒的な末端官能基化重合反応を達成する予定である.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
これまで当研究室で開発してきた末端官能基化重合反応はリビング性および基質選択性が非常に高い反応であるため, 触媒的な重合反応にならない・反応モノマーを用いることができないといった課題があった. 本年度の結果は, アミンによるプロトン化によって末端官能基化ポリマーが触媒的に合成できる事を示すとともに, 汎用モノマーなどの重合反応への展望を開く結果であり, 当初の計画以上に進展していると言える.
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方針としては、アミンを添加することで生成するアミド錯体による炭素-水素結合活性化反応を利用し、触媒的な末端官能基化重合反応の達成を目指すとともに、新たに合成した溶媒が配位しない錯体を用いて反応モノマーの重合反応を検討する。また、これら2つを組み合わせることで触媒的な末端官能基化重合反応の開発を行う。
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Research Products
(6 results)
