2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Efficient Molecular Catalysts for Efficient Olefin Polymerization/Dimerization, New Sustainable Advanced Polymeric Materials
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21H01942
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
野村 琴広 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (20304165)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 合成化学 / 有機金属化学 / 分子触媒 / 前周期遷移金属錯体触媒 / 精密合成 / 触媒設計 / 精密重合 / オレフィンメタセシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は従来技術で合成できない新規ポリマーや効率的なオレフィン重合・多量化を可能とする高性能分子触媒の創製、その特徴を活かした集積型高分子機能材料の創製や環境低負荷型の革新的合成法の開発に関する。2023年度の代表成果は以下の通りである。
バナジウム触媒：芳香族イミド配位子とフェノキシ配位子、N環状ヘテロカルベン配位子を有するアルキリデン錯体触媒による非共役ジエンの分子内閉環メタセシス反応が進行した。従来触媒では低基質濃度でのみ可能である一方、この種の触媒では（分子間反応に有利な）高基質濃度条件下でも優先的に進行した。PMe3配位アルキリデン錯体触媒によるポリマー鎖を側鎖に有するノルボルネン誘導体のリビング開環メタセシス重合（ROMP）により、得られるボトルブラシポリマーのオレフィン二重結合のシス・トランス特異性の制御が可能となり、形態やポリマー鎖間相互作用の違いにより、得られるポリマーが異なる熱物性を示した。
ニオブ錯体触媒：報告例の希少な低歪みのシクロオクテンのROMPにおいて、100℃以上の高温で極めて高活性を発現する新規触媒を開発した。2置換アセチレンのリビング重合に高い触媒活性を示す分子触媒を創製し、錯体の反応性に関する研究成果を基盤に、より高性能触媒を創製した。配位不飽和型のニオブ錯体の合成手法、特にアミド錯体を経由する手法を開発した。
チタン錯体触媒：エチレンと天然に豊富なイソプレンオリゴマーとの共重合が進行した。得られるポリマーは環構造を有する故にガラス転移温度が高く、優れたエラストマー特性を示し、側鎖長が長くなるとより優れた性能を示した。エチレンと環状オレフィンとの効率共重合のためのより優れた高性能触媒の合成に取り組み、所定の成果を得た。エチレンとアリルフェノールとの共重合が効率よく進行し、ポリエチレン側鎖へのフェノール性水酸基の直接導入が可能となった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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