2014 Fiscal Year Annual Research Report
触媒的環化付加反応を基盤とする新しい精密重合反応の開発
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25288057
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
岡本 専太郎 神奈川大学, 工学部, 教授 (00201989)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 重合触媒 / 高分子合成 / 機能性高分子 / 触媒設計・反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の成果，即ち，(i) one-potでの自発的なrandom, gradientあるいはblock共重合法の確立，(ii) 官能基選択性の明確化，(iii) 末端構造の明確化とその修飾法の確立を基盤として，以下の検討を行った。(1) ニトリルとアルキンとの共環化付加反応による置換ピリジン合成法について，ピリジン生成反応を重合反応とする高分子合成への適用を検討した。ジイン部分を内部アルキンとし，ニトリル部分をマロノニトリル型とすることで1mol対1molの反応が選択的に進行することを見いだした。この知見をもとに，ジインーニトリルモノマーを設計し，コバルト触媒による重合を検討した結果，選択的に直鎖高分子が生成したが，重合反応はアルキンの場合と異なり逐次重合反応として進行した。(2) 前年度の知見を基盤に，環化付加重合後に生成する高分子が共役系となるようなモノマーを設計した。これらの環化付加重合を検討したところ，重合は進行し対応する共役系高分子が生成したが，反応は完全な連鎖重合では進行しなかった。(3) 本研究とは別に，新しい低原子価チタン反応剤を見いだし，これによる均一系McMurryカップリング反応を開発している。芳香族ジアルデヒドをモノマーとするMcMurryカップリング重合による共役高分子合成を検討した。低原子価チタン活性種の高分子への配位による触媒移動を期待したが，重合反応は逐次的に進行した。PPVのような得られた高分子は導電性を有するものでその物性の一部を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ニトリルーアルキンの環化付加ピリジン合成やMcMurryカップリング反応を重合反応として利用できた。反応は逐次反応ではあるが，選択的に直鎖高分子が生成した。ベンゼン生成型環化付加反応による共役系高分子の合成が可能であることを示せた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度での研究推進にあたって，(1) 共役系高分子合成を中心とした機能性高分子創成とその基礎物性の評価を進める。(2) 高分子のモノマーコンポジションがブロック，勾配型，ランダム型を任意に制御できる手法を開発できていることおよび官能基選択性を明らかにできていることを基盤として側鎖修飾型の機能性高分子の創成を進める。(3) さらに異なる環化付加反応による制御された重合法の開発にチャレンジし，次なる研究の手がかりを得る。(4) 触媒的環化付加重合について総括し，今後の展望を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた備品として，極低温反応機UCリアクター（800千円）およびGPC分析カラム（540千円）について，周辺研究室所蔵のものを借用する事で賄っていた為である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究の進展に伴い，材料の物性評価の比重が大きくなっており，その為のデバイズ用基盤の特注品や電気化学測定器の購入を検討中である。
デバイス作成用基盤の特注品（550千円），電気化学測定用機器（1000千円），ガラス器具類（600千円），合成用試薬類（600千円），分析用試薬類（200千円），溶媒・ゲル（600千円），旅費等（190千円）：合計 3740千円
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