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触媒設計による特異的カチオン重合機構の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16J01970
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関大阪大学

研究代表者

木越 宣正  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードカチオン重合 / ビニルエーテル / フェノキシイミン配位子 / 金属錯体触媒 / ハメット則 / 構造活性相関 / 立体選択性 / シッフ塩基配位子 / バルク重合
研究実績の概要

本年度では,昨年度までに構築したフェノキシイミン配位子と金属塩化物と組み合わせた開始剤系を用いて,(1)錯体構造が共重合系におけるモノマー選択性に及ぼす影響,(2)錯体構造と触媒活性相関の厳密な議論,(3)錯体構造が立体選択性に与える影響,に関する検討を行った。
(1)フェノキシイミン配位子/ZrCl4開始剤系を用いて,イソブチルビニルエーテル(IBVE)とパラメトキシスチレン(pMOS)のカチオン共重合を行うと, IBVEがpMOSよりも優先的・高選択的に消費されるドミノ反応が進行し,単峰性のポリマーが得られた。種々のフェノキシイミン配位子を用いて検討した結果,選択性に及ぼす配位子の影響は大きくないことがわかったが,比較的高活性な錯体を与える配位子では選択性の低下が見られた。この結果から,活性種-休止種平衡のバランスがモノマー選択性に影響を及ぼしていることが示唆された。(2),(3)種々の置換基を有するフェノキシイミン配位子/TiCl4開始剤系を用いて,酢酸エチル非存在下,IBVEのカチオン重合を行った。p-およびm-置換体を用いた検討結果から,重合速度に関するハメットプロットを作成すると,正の傾きを有する直線相関が得られた。さらに,得られたポリマーの立体選択性を13C NMRを用いて解析した。立体選択性に関するハメットプロットを作成すると,錯体の電子状態に応じて変化し,電子供与性基の導入はメソ選択性を低下させる傾向が見られた。また,o-置換体とZrCl4と組み合わせた検討から,o-置換基の導入は,触媒活性の上昇を招くことが示された。このように,配位子の電子状態や嵩高さは,触媒の活性や立体選択性に重要な影響を及ぼすことが示された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 種々の構造を有するシッフ塩基配位子を用いたカチオン重合触媒系の設計2017

    • 著者名/発表者名
      木越宣正, 金澤有紘, 青島貞人
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] フェノキシイミン配位子を用いたカチオン重合触媒系における錯体触媒の構造活性相関2016

    • 著者名/発表者名
      木越宣正, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 種々のフェノキシイミン配位子と金属塩化物を用いた開始剤系による制御カチオン重合:錯体触媒の構造と重合活性の相関2016

    • 著者名/発表者名
      木越宣正, 金澤有紘, 金岡鐘局, 青島貞人
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・神戸国際展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 所属研究室HP

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/aoshima/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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