2015 Fiscal Year Research-status Report
不均一系触媒を用いた位置選択的直接的アリール化によるπ共役系高分子合成
| Project/Area Number |
15K17872
|
|---|
| 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 |
林 正太郎 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, その他部局等, 助教 (00532954)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 不均一系パラジウム / 直接的アリール化重縮合 / 共役系高分子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では不均一系パラジウムを触媒とする直接的C-Hアリール化重縮合を行うことで、高効率、高純度（低パラジウム残さ）、低構造欠損なπ共役系高分子の合成法確立を目指した。一般的に良く使用される不均一系パラジウムであるパラジウム炭素に加え、独自の発想に基づいて不均一系パラジウムを設計し使用することにより、触媒の嵩高さ（立体的な効果）を利用し、直接的アリール化で通常発生しやすいβ欠損などの構造欠陥を抑えることにより、直鎖状のπ共役系高分子を生産することが目標である。
パラジウム炭素を触媒として、チオフェン（β位に対し無置換のもの）と様々なブロモアレーンの直接的アリール化重縮合を検討した。通常、重縮合を行うとβ位のC-Hにおいても活性化されることで、ブランチやクロスリンクが起こってしまうが、このような副反応を抑えつつ高分子量のπ共役系高分子を合成することが出来た。また、同様にβ位無置換のヘテロールであるフランやセレノフェンでも同様に直鎖状のπ共役系高分子を得ることが出来た。
シリカゲル上にチオール基によって固定化したパラジウムを触媒を新たに設計した。この触媒を用いて、チオフェン類の直接的アリール化重縮合を行ったところ、パラジウム炭素同様に副反応を抑えながらの重縮合が行えた。更に、得られたπ共役系高分子はどのようなモノマーを用いても２万以上という高分子量で得られ、触媒として用いたパラジウムがπ共役系高分子と相互作用して構造欠陥を与える”金属欠損”を伴わないクリーンな方法となることがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画していた実験と目標としていた結果はほぼ達成された。今後計画を達成するために残された課題はいくつかの論文投稿である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ここまでで、非常に良い研究の進展を見せてきた。そこで今後は、この自在に設計可能な直接的アリール化重縮合法を利用して、π共役系高分子の物性に注目した研究も行う。
|
| Causes of Carryover |
来年度の器材購入用に少し使用額を抑えたため
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
π共役系高分子の光物性を計測するための器材を追加購入する。
|
