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2013 Fiscal Year Annual Research Report

高性能分子触媒が拓く新しいオレフィン系ポリマーの創製・革新的化学プロセス

Research Project

Project/Area Number 24350049
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

野村 琴広  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (20304165)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords遷移金属錯体触媒 / 精密重合 / チタン錯体触媒 / 触媒設計 / 新規ポリマー / 均一系触媒 / 環境調和型合成手法 / 機構解析
Research Abstract

本課題は、従来触媒で合成不可能な新規オレフィン系ポリマーの創製や環境調和型の革新的重合・合成プロセスの構築を可能とする高性能チタン錯体触媒の設計・創製に関する。特に期間内は、ハーフメタロセン型のチタン錯体や関連錯体に焦点を絞って、各種錯体の合成・同定とエチレン系共重合体の精密合成・特性解析を通じて課題を達成したいと考えている。また、申請者が提案・報告したTi-Al2核錯体に焦点を絞り、助触媒の要らない高性能触媒の設計指針を確立したいと考えている。平成25年度の成果は以下の通りである。
フェノキシ配位ハーフチタノセン触媒を用いると、従来触媒では合成不可能なエチレンと置換シクロヘキセンとの共重合が進行し、均一組成で分子量の揃ったポリマーを与えた。特に従来触媒で成功例のない3置換オレフィンである1-メチルシクロヘキセンとの共重合も進行した。共重合性能や得られるポリマーのミクロ構造も使用するアニオン性配位子やシクロペンタジエニル配位子上の置換基の影響を強く受けた。また、反応性官能基を有するポリオレフィンの精密合成も継続で取り組み、本課題で提案の手法の有用性を拡張している(学会発表済、一部は論文投稿・受理)。
各種単座アニオン性配位子の異なるキレートアニオン性配位[tris(aryloxo)amine配位]Ti錯体を合成・同定し、MAO助触媒存在下、同触媒によるエチレン重合における活性へのAlMe3の添加効果とTi-Al2核錯体の安定性に関する研究を昨年より継続した。安定性とAlの添加効果及び触媒活性によい相関があることを明らかにし、これは得られる2核錯体の安定性(有機アルミニウム種と解離して、不活性種を与える)と深く関連することを明らかにした。また、Zr-Al及びHf-Al2核錯体を合成し、触媒機能解析を検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

それぞれの課題(触媒合成、手法開発など)が比較的順調に推移しており、多くの学術的・実用的観点から有用な知見が得られている。一部の成果は学術雑誌に採択され、国際会議や国内で開催のセミナーの招待講演などで成果を紹介する機会も得ている。

Strategy for Future Research Activity

申請時の計画通り、平成25年度の成果を基盤に、さらに課題を発展させる予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 2 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Efficient terpolymerization of ethylene and styrene with 1,7-octadiene by aryloxo modified half-titanocenes - cocatalyst systems: Efficient introduction of the reactive functionality2014

    • Author(s)
      W. Apisuk, and K. Nomura
    • Journal Title

      Macromol.Chem. Phys. accepted (invited in a special issue)

      Volume: 215 Pages: 1-6 (accepted)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis, structural analysis of the hetero-bimetallic complexes MMe[(O-2,4-tBu2C6H2-6-CH2)2(μ2-O-2,4-tBu2C6H2-6-CH2)N][Me2Al(μ2-OiPr)] [M = Zr, Hf] and their use in catalysis for ethylene polymerization2013

    • Author(s)
      Y. Takii, A. Inagaki, K. Nomura
    • Journal Title

      Dalton Trans., ,

      Volume: 42 Pages: 11632-11639

    • DOI

      10.1039/C3DT51172C

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Precise synthesis of new cyclic olefin copolymers by ethylene copolymerizations with cyclohexene, cyclopentene derivatives using nonbridged half-titanocene catalysts2013

    • Author(s)
      S. Patamma, K. Nomura
    • Organizer
      International Symosium on Catalysis and Fine Chemicals 2013 (C&FC2013)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20131201-20131205
  • [Presentation] Synthesis and reaction chemistry of titanatranes of type, Ti(OR’)[(O-2,4-R2C6H2)-6-CH2]3N, and the hetero-bimetallic Ti-Al complexes prepared by reaction with Al Alkyls2013

    • Author(s)
      U. Tewasekson, Y. Takii, A. Inagaki, K. Nomura
    • Organizer
      International Symosium on Catalysis and Fine Chemicals 2013 (C&FC2013)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20131201-20131205
  • [Presentation] Precise synthesis of fine polyolefins by introduction of reactive functionalities in ethylene copolymerization2013

    • Author(s)
      W. Apisuk, K. Nomura
    • Organizer
      Novel Designed Surface and Catalysis for Greener Future: C&FC Pre-Symposium in Himeji
    • Place of Presentation
      Himeji
    • Year and Date
      20131128-20131129
  • [Presentation] ハーフチタノセン錯体触媒によるエチレン系官能基化ポリマーの精密合成2013

    • Author(s)
      W. Apisuk, 野村琴広
    • Organizer
      第43回石油・石油化学討論会
    • Place of Presentation
      小倉
    • Year and Date
      20131114-20131115
  • [Presentation] ハーフチタノセン錯体触媒によるエチレンと環状オレフィンとの共重合2013

    • Author(s)
      S. Patamma , W. Wei, 野村琴広
    • Organizer
      第43回石油・石油化学討論会
    • Place of Presentation
      小倉
    • Year and Date
      20131114-20131115
  • [Presentation] キレート多座配位チタン錯体の合成とエチレン重合2013

    • Author(s)
      U. Tewasekson, 滝井祐貴, 野村琴広
    • Organizer
      第43回石油・石油化学討論会
    • Place of Presentation
      小倉
    • Year and Date
      20131114-20131115
  • [Presentation] Modified half-titanocenes: Effective catalyst precursors for synthesis of fine polyolefins2013

    • Author(s)
      Kotohiro Nomura
    • Organizer
      Asian Polyolefin Workshop 2013 (APO2013)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20131016-20131018
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of the hetero-bimetallic complexes, MMe[(O-2,4-tBu2C6H2-6-CH2)2(μ2-O-2,4-tBu2C6H2-6-CH2)N][Me2Al(μ2-OiPr)] [M = Zr, Hf], and their use in catalysis for ethylene polymerization2013

    • Author(s)
      Y. Takii, A. Inagaki, K. Nomura
    • Organizer
      The Sixth Asia-Pacific Congress on Catalysis (APCAT-6)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20131013-20131017
  • [Presentation] 新規フェノキシ配位ハーフチタノセン錯体触媒の合成とオレフィン重合2013

    • Author(s)
      尹 そんひょ, 稲垣昭子, 野村琴広
    • Organizer
      第112回触媒討論会
    • Place of Presentation
      秋田大学
    • Year and Date
      20130918-20130920
  • [Presentation] トリス(フェノキシ)アミン配位子を有する第4族遷移金属(Ti, Zr, Hf)-Al二核錯体の合成・同定とエチレン重合2013

    • Author(s)
      滝井祐貴, 稲垣昭子, 野村琴広
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京 学習院大学
    • Year and Date
      20130912-20130914
  • [Presentation] 環状オレフィン系ポリマーの精密合成のための高性能分子触媒2013

    • Author(s)
      野村琴広
    • Organizer
      第8回次世代ポリオレフィン総合研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130808-20130809
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis, structural analysis and reaction of the hetero-bimetallic complexes formed by the reaction of Ti, Zr, Hf (IV) complexes of amine-tris(phenolate) ligand, [M(OR){(O-2,4-R’2C6H2)-6-CH2}3N] (M = Ti, Zr, Hf), with AlMe32013

    • Author(s)
      Y. Takii, K. Nomura
    • Organizer
      The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] Ethylene polymerization catalyzed by titanatranes of the type, [Ti(OR){(O-2,4-Me2C6H2)-6-CH2}3N], and the hetero-bimetallic Ti-Al complexes, [TiMe{(O-2,4-Me2C6H2-6-CH2)2(μ2-O-2,4-Me2C6H2-6-CH2)N}][Me2Al(μ2-OR)]2013

    • Author(s)
      Y. Takii, U. Tewasekson, P. M. Gurubasavaraj, A. Inagaki, K. Nomura
    • Organizer
      The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] Effect of ligand substituents in ethylene copolymerization using half-titanocenes containing 1,3-imidazolidin-2-iminato ligands – MAO catalysts2013

    • Author(s)
      K. Nomura, H. Fukuda, H. Matsuda, S. Patamma, S. Katao, W. Apisuk
    • Organizer
      The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] Efficient ethylene copolymerizations using half-titanocenes containing imidazolin-2-iminato ligands2013

    • Author(s)
      W. Apisuk, H. Fukuda, M. Tamm, K. Nomura
    • Organizer
      The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] Synthesis and structural analysis for aryloxo modified half-titanocenes containing anionic donor ligands2013

    • Author(s)
      K. Nomura, S. Pracha, S. H. Yun, N. Suzuki, K. Phomphrai
    • Organizer
      14th Japan-Korea Symposium on Catalysis
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      20130701-20130703
  • [Book] 「次世代ポリオレフィン総合研究」 環状オレフィン系ポリマーの精密合成のための高性能分子触媒2013

    • Author(s)
      野村琴広
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      日本ポリオレフィン総合研究会(編)
  • [Book] Lecture Notes in Chemistry series "Organometallic Reactions and Polymerization": Olefin polymerization by half-metallocene catalyst2013

    • Author(s)
      K. Nomura, J. Liu
    • Total Pages
      49
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Lecture Notes in Chemistry series "Organometallic Reactions and Polymerization": Olefin polymerization by non-metallocene catalysts (Early transition metals)2013

    • Author(s)
      K. Nomura, W. Zhang
    • Total Pages
      38
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 研究室のホームページ

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/tmuorg/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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