| Project/Area Number |
18H02023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
横澤 勉 神奈川大学, 工学部, 教授 (80182690)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 佳宏 神奈川大学, 工学部, 助教 (90625617)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
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| Keywords | π共役系高分子 / 末端官能基化 / カップリング反応 / 触媒移動重合 / 鈴木カップリング / 熊田カップリング重合 / 高分子末端官能基化 / ブロック共重合体 / ポリチオフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではリビング重合と同様な挙動を示す Grignard モノマーの触媒移動型熊田・玉尾カップリング重合後に官能基耐性が高く、入手容易、または合成・単離できる多種類のボロン酸エステル試薬を加えて、種々の末端官能基を両末端に持つπ共役系高分子を one pot で選択的に合成する手法の開発を目的としている。末端官能基としては高分子も含んでおり、ボロン酸エステル末端の高分子を用いるトリブロック共重合体の合成も検討する。今年度の研究実績は以下のとおりである。
（１）チオフェンモノマーの触媒移動型熊田・玉尾カップリング重合後にp-トルフルオロメチルフェニルボロン酸エステルを加えて、ポリチオフェンの両末端をトルフルオロメチルフェニル化する条件を種々検討した結果、PEPPSI-IPr Pd触媒を用い、塩基としてはクラウンエーテルを加えないでリン酸カリウムを用いることが最適であることを明らかにした。
（２）カルボニル基を持つ電子受容性芳香環、ヒドロキシ基、原子移動ラジカル重合（ATRP）開始部位を持つボロン酸エステルによって、これらの官能基がポリチオフェンの両末端に導入できることを明らかにした。
（３）この手法によりトリブロック共重合体を合成するため、片末端にボロン酸エステルを持つπ共役系高分子の合成法を検討した結果、Amphos Pd(0) 触媒を末端停止剤存在下でフルオレンモノマーに作用させると、目的とするポリマーが得られることを明らかにした。しかしながら、分子量分布が広かったので、その重合挙動を検討し、末端停止剤による停止反応後に再生する Pd(0) 触媒によって高分子どうしの反応も起きていることを明らかにした。
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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
触媒移動型熊田・玉尾カップリング重合と鈴木・宮浦カップリング反応による末端官能基化を連続してone potで行える触媒を見出したので、目的どおりに研究を遂行できると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
種々の官能基がポリチオフェンの両末端に導入できたので、高分子末端にボロン酸エステル部位を持つポリマーを用いてポリチオフェンを含むトリブロック共重合体の合成を目指す。また、ポリチオフェン以外のπ共役系高分子を熊田・玉尾カップリング重合によって合成し、同様に鈴木・宮浦カップリングによってそのポリマーの両末端官能基化を目指す。
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