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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Control of polymer ends of pi-conjugated alternating polymer via intra- and intermolecular catalyst transfer

Research Project

Project/Area Number 15H03819
Research InstitutionKanagawa University

Principal Investigator

横澤 勉  神奈川大学, 工学部, 教授 (80182690)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 太田 佳宏  神奈川大学, 工学部, 助教 (90625617)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsπ共役系高分子 / 鈴木カップリング / Pd触媒 / 触媒移動重合 / 高分子末端官能基化 / 環状高分子 / グラフト共重合体 / エンジニアリングプラスチック
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではジボロン酸モノマーとジブロモモノマーの鈴木・宮浦カップリング重合において、ジブロモモノマーで分子内移動する Pd 触媒を用いることによって、π共役系高分子の両末端をボロン酸エステルに制御し、両末端へ種々の官能基の導入やトリブロック共重合体および環状π共役系高分子を合成することを目的としている。今年度の研究実績は以下のとおりである。
(1)ジブロモモノマーとしてこれまで芳香族二臭化物を用いてきたが、官能基を挟んだ二芳香環二臭化物上のPd触媒の分子内移動について検討した結果、エーテル結合、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、そしてメチレン基などの官能基上も触媒が分子内移動することをモデル反応から明らかにした。
(2)上記二臭化物とジボロン酸モノマーとの非等モル下鈴木・宮浦カップリング重合を行った結果、二臭化物過剰下においても両末端がボロン酸エステルの高分子量ポリマーが得られた。
(3)m-フェニレンジボロン酸エステルとp-ジブロモフェニレンとの非等モル下鈴木・宮浦カップリング重合によって生成する環状ポリフェニレンの光学特性を同一骨格の鎖状ポリフェニレンを合成して比較検討し、環状と鎖状ポリマーの差異を明らかにした。
(4)p-フェニレンジボロン酸エステルと他種類の重合開始部位を持つm-ジブロモフェニレンとの非等モル下鈴木・宮浦カップリング重合によって環状ポリフェニレンを合成し、これをマクロ開始剤として用いて、ポリスチレン、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリチオフェンがそれぞれグラフト化した環状ポリフェニレンが合成できた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] AmPhos Pd-Catalyzed Suzuki?Miyaura Catalyst-Transfer Condensation Polymerization: Narrower Dispersity by Mixing the Catalyst and Base Prior to Polymerization2018

    • Author(s)
      Kosaka Kentaro、Uchida Tatsuya、Mikami Koichiro、Ohta Yoshihiro、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 51 Pages: 364~369

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b01990

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of the α-substituted chiral side chain on the helical conformation of N -substituted poly( p -benzamide)2018

    • Author(s)
      Yokoyama Akihiro、Saiki Tomoaki、Masu Hyuma、Azumaya Isao、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 134 Pages: 175~180

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.11.066

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exclusive Synthesis of Poly(3-hexylthiophene) with an Ethynyl Group at Only One End for Effective Block Copolymerization2017

    • Author(s)
      Zhang Geng、Ohta Yoshihiro、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Macromolecular Rapid Communications

      Volume: 39 Pages: 1700586~1700586

    • DOI

      10.1002/marc.201700586

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Control of Molecular Weight and End-Functional Groups of Polyester from A2 + B2 Polycondensation via Cross-Metathesis of Cyclic Unsaturated Polyester with Difunctional Olefin2017

    • Author(s)
      Okabayashi Ryouichi、Ohta Yoshihiro、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 50 Pages: 9589~9597

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b02089

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photodeprotectable N-Alkoxybenzyl Aromatic Polyamides2017

    • Author(s)
      Iwashita Kenichi、Katoh Hironobu、Ohta Yoshihiro、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 9 Pages: 246~246

    • DOI

      10.3390/polym9070246

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intramolecular Transfer of Pd Catalyst on Carbon?Carbon Triple Bond and Nitrogen?Nitrogen Double Bond in Suzuki?Miyaura Coupling Reaction2017

    • Author(s)
      Kamigawara Takeru、Sugita Hajime、Mikami Koichiro、Ohta Yoshihiro、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Catalysts

      Volume: 7 Pages: 195~195

    • DOI

      10.3390/catal7070195

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymerization of 2,5-diaminoterephthalic acid-type monomers for the synthesis of polyamides containing ladder unit2017

    • Author(s)
      Yokoyama Akihiro、Kuramochi Jinya、Kiyota Ryohei、Kishimoto Kazuki、Takaishi Kazuto、Yokozawa Tsutomu
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry

      Volume: 55 Pages: 2365~2372

    • DOI

      10.1002/pola.28625

  • [Presentation] Unusual cyclic polymerization through Suzuki-Miyaura coupling of polyarylene bearing diboronate at both ends with excess dibromoarylene2018

    • Author(s)
      Hajime Sugita, Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      225th ACS National Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 片末端にボロン酸エステル部位を有するπ共役系高分子の合成2017

    • Author(s)
      菅原光太郎, 時田 遊, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第 66 回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 金属触媒の分子内移動を利用した共役系高分子の末端官能基化2017

    • Author(s)
      横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
    • Invited
  • [Presentation] 鈴木-宮浦カップリング反応における種々のパラジウム触媒の分子内移動特性2017

    • Author(s)
      内田達也, 時田 遊, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第 66 回高分子学会年次大会
  • [Presentation] ポリチオフェンの片末端エチニル化の再検討、およびポリオキサゾリンとのクリック反応によるジブロック共重合の精密合成2017

    • Author(s)
      張耿, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第 66 回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 熊田-玉尾カップリング重合によるポリオルトフェニレンの合成2017

    • Author(s)
      小島あすか, 鳴海慎太郎, 巳上幸一郎, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第 66 回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 側鎖に芳香族ポリアミドを有する環状ポリフェニレンの合成2017

    • Author(s)
      木村泰介, 杉田 一, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第 66 回高分子学会年次大会
  • [Presentation] Grignard型チエ二レン-フェニレン二臭化 AB2 モノマーの触媒移動型連鎖縮合重合2017

    • Author(s)
      廣田俊城, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第 66 回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 非等モル下鈴木・宮浦重縮合における鎖状ポリマーと環状ポリマーの特異的合成2017

    • Author(s)
      杉田 一, 野嶋雅貴, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] 炭素-炭素三重結合、および窒素-窒素二重結合上の Pd 触媒分子内移動と非等モル下重縮合への応用2017

    • Author(s)
      上川原タケル, 杉田 一, 巳上幸一郎, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] o-ブロモフェニル Grignard モノマーの熊田-玉尾カップリング重合挙動2017

    • Author(s)
      小島あすか, 鳴海慎太郎, 巳上幸一郎, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] tBu2Neopent.PPd 触媒による鈴木・宮浦触媒移動縮合重合2017

    • Author(s)
      内田達也, 時田 遊, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] 熊田-玉尾カップリング重合におけるポリ(3-ヘキシルチオフェン) 生長末端のアリールボロン酸エステルによる鈴木-宮浦カップリング末端官能基化2017

    • Author(s)
      時田 遊, 内田達也, 上川原タケル, 補伽健太, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] ポリチオフェンとポリオキサゾリンのブロック共重合体の合成と自己組織化による有機・無機融合材料の創製2017

    • Author(s)
      張耿, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] チエニレン-フェニレン二臭化 AB2 Grignard モノマーの熊田-玉尾カップリング触媒移動型重合2017

    • Author(s)
      廣田俊城, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
  • [Presentation] 側鎖にビニルポリマーを有する環状ポリフェニレンの合成2017

    • Author(s)
      木村泰介, 杉田 一, 太田佳宏, 横澤 勉
    • Organizer
      第66回高分子討論会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of cyclic polyphenylene grafted with aromatic polyamides2017

    • Author(s)
      Taisuke Kimura, Hajime Sugita, Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      5th Frontiers in Polymer Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Propensity for intramolecular transfer of tBu3PPd catalyst on carbon-carbon triple bond and nitrogen-nitrogen double bond2017

    • Author(s)
      Takeru Kamigawara, Hajime Sugita, Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      5th Frontiers in Polymer Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Catalyst-transfer condensation polymerization of Grignard-type thienylene-phenylene dibromo AB2 monomer for the synthesis of well-defined hyperbranched aromatic polymer2017

    • Author(s)
      Toshiki Hirota, Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      5th Frontiers in Polymer Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Intramolecular transfer propensities of Pd catalysts with bulky phosphine ligand in Suzuki-Miyaura coupling polymerization2017

    • Author(s)
      Tatsuya Uchida, Yu Tokita, Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      5th Frontiers in Polymer Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kumada-Tamao coupling polymerization of o-bromophenylene Grignard monomer2017

    • Author(s)
      Asuka Kojima, Shintarou Narumi, Yoshihiro Ohta, Koichiro Mikami, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      5th Frontiers in Polymer Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reinvestigation of functionalization at one end of P3HT with ethynyl group and synthesis of diblock copolymer of P3HT and poly(2-ethyl-2-oxazoline) by means of click reaction2017

    • Author(s)
      Geng Zhang, Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Organizer
      5th Frontiers in Polymer Science
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Conjugated Objects: Developments, Synthesis, and Applications2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Ohta, Tsutomu Yokozawa
    • Total Pages
      25
    • Publisher
      Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.
    • ISBN
      978-981-4774-03-1
  • [Remarks] 当研究室の業績と論文

    • URL

      http://apchem2.kanagawa-u.ac.jp/yokozawalab/frame.html

  • [Remarks] 研究室・教職員の紹介 分子アーキテクチャー研究室

    • URL

      http://www.apchem.kanagawa-u.ac.jp/staff/012.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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