2016 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of aluminum-boron cluster compounds and their application as cocatalysts of olefin polymerization
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26810070
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
田中 亮 広島大学, 工学研究院, 助教 (60640795)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オレフィン重合 / 助触媒 / アルミノキサン / クラスター化合物 / 有機ホウ素化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である平成28年度においては、ペンタフルオロフェニル基を有する含ホウ素アルミノキサン(以下、BMAO)が生成する機構について調べた。
まず、調製条件が得られるBMAOの組成に与える影響について調査した。BMAOに含まれるアルミニウムとホウ素の比は概ね仕込み比と同様であったが、アルミニウムの仕込み比がボロン酸に比べて小さい場合、余剰のボロン酸がボロキシンとなり、アルミノキサン骨格中には取り込まれないことが分かった。
また、様々な混合比でペンタフルオロフェニルボロン酸とトリメチルアルミニウムを反応させて得られたBMAOのDOSY NMRスペクトルを測定し、溶液中での流体力学的半径を評価した。BMAOの拡散係数はボロン酸に対するトリメチルアルミニウムの仕込み比を減らすにつれて減少し、1:1の時に最も小さくなった。このことから、縮合重合によってBMAOが生成していると考えている。また、拡散係数の値は最小で1.0x10-10m2/s程度であり、この値は現在市販されているどのようなグレードのMAOと比較しても小さい値であったため、BMAOの重合度はMAOと比べて高いことも分かった。
前年度までに得られた結果と併せて考えると、BMAOがMAOに比べて高いオレフィン重合触媒の活性化能を示すのは、ホウ素の導入によってアルミニウム上のLewis酸性度が向上したこと、アルミノキサンの重合度が増したことで触媒活性種とアルミノキサンの間のイオン的相互作用が弱められたことが原因であると推測できる。
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