2016 Fiscal Year Annual Research Report
Simple and Reliable Introduction of Functional Groups to Polythiophene Termini by the Catalyst Trap Method
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26410131
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高木 幸治 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60303690)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリチオフェン / 熊田触媒移動型重合 / ニッケル触媒 / 末端官能基化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チオフェンを基盤とする共役系高分子、なかでも最も単純な構造を有するポリ(3-ヘキシルチオフェン)は、優れた化学安定性、高い電荷移動度、有機溶剤に対する溶解性などの点から多くの注目を集めてきた。横澤らにより、モノマー構造を見直し、高い頭尾結合含率に加え、所望の分子量と明確な末端構造をもつポリ(3-ヘキシルチオフェン)の合成法、いわゆる熊田触媒移動型重合（KCTP）が開拓され、同高分子の価値が一層高まった。一方、KCTPは非常に洗練された重合法であるが、今後ますます高まると予想されるニーズに応えるためには、簡便で確実な停止反応による官能基導入を開発することが喫緊の課題である。
本研究では、3,4位に置換基を導入したチオフェン誘導体を合成し、ここから発生させたチオフェンGrignard試薬を停止剤、かつ官能基導入試薬として用いることにより、先に掲げた課題を解決する。
最終年度に当たる平成28年度は、まずメトキシチオフェンによる停止反応について、前年度に立てた仮説を立証するため、モデル反応を新たに検討した。その結果、電子密度が高いビチオフェン誘導体がゼロ価ニッケル錯体を強く捕捉していることが示唆された。一方、3位にオキサゾリル基を有するチオフェン停止剤では、大きな立体障害から十分に末端停止反応が進行しなかった。停止剤の反応性を向上させるために、i-PrMgClのLiCl錯体を用いたところ、両末端にオキサゾリルチオフェンが導入されることが分かった。すなわち、末端への官能基導入は、立体因子のみならず、電子的要因も大きく影響することを明らかにした。一方、過去の報告に倣って、過剰量のスチレン存在下で停止反応を行った結果、ゼロ価ニッケル錯体がスチレンに捕捉され、生長末端にのみ官能基を導入することに成功した。
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