極性非プロトン溶媒の高分子化と相間移動触媒としての利用

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550684
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 近藤 修寿 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (40024335)
• Keywords: 極性非プロトン溶媒 / 相間移動触媒 / カチオン抽出 / カチオン吸着 / 高分子効果 / 反応場

Research Abstract

極性非プロトン溶媒であるジメチルスルホキシド、N,Nージメチルホルムアミド、およびテトラメチル尿素の構造をスチレンのパラ位にもつモノマ-とスチレン、およびジビニルベンゼンの三元共重合により、種々の組成をもつゲル型架橋高分子を合成した。
これらは、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属カチオンに対し吸着能をもち、その吸着能は、活性点密度が高い高分子ほど、大きいことがわかった。このことは、高分子中での活性点は、カチオンに協同的に相互作用してキレ-トを形成していることを示すものと考えられる。これらの高分子の相間移動触媒活性は、有機相ー水相の二相系でのハロゲン化アルキルと種々の求核試薬の反応における速度定数から評価した。その結果、これらの反応においてその活性は活性点密度のみに依存するのではなく、活性点まわりの疎水的反応場の形成に大きく支配されることが明らかとなった。さらにこれらの触媒反応における実験的なパラメ-タ-、すなわち反応系の攪拌速度、触媒の粒子径、架橋度高分子と活性点の位置関係、さらには有機溶媒の影響について詳細に研究した。その結果、これらの触媒反応の速度論的基本過程は、試薬の触媒表面への移動、および吸着、次いで粒子内での拡散、さらに試薬同志の反応からなることが明らかにされた。以上の結果は、この種の高分子触媒の設計、ならびに反応条件の設定に重要な指針を与えてくれたものと確信する。
さらに現在は、水の非存在下での固ー固ー液三相系における上記の高分子の相間移動触媒作用について検討中である。

Research Products

• [Publications] 近藤修寿: "Polymeric Formamides as LiquidーLiquid Phase Transfer Catalysts" J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.27. 3383-3391 (1989)
• [Publications] 近藤修寿: "Preparation of Polymeric Analogus of Tetramethylurea and Their Use as LiquidーLiqud PhaseーTransfer Catalysts" J.Macromol.Sci.,Chem.A26. 1425-1435 (1989)
• [Publications] 近藤修寿: "Insoluble Polymeric Sulfoxides as LiquidーSolidーLiquid and SolidーSolidーLiquid Triphase Catalysts" Makromol.Chem.190. 2079-2089 (1989)
• [Publications] 近藤修寿: "Poly(N,Nーdimethylacrylamideーcoーstyrene)s as Highly Efficient Catalysts for TwoーPhase Reactions" J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.
• [Publications] 近藤修寿: "Polyvinylpyridines as Catalysts for the Reduction of Kotones by Sodium Borohydride under Twoーphase Conditions" J.Macromol.Sci.,Chem.
• [Publications] 近藤修寿: "Synthesis of Polystyrenes Containing Sulfonamide Moieties and Their Use as Phase Transfer Catalysts" J.Macromol.Sci.,Chem.