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イソシアニドと不飽和炭化水素による新規共重合反応系の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16K21154
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 合成化学
高分子化学
研究機関大阪大学

研究代表者

神林 直哉  大阪大学, 理学研究科, 助教 (50706752)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードイソシアニド / 交互共重合 / 環化共重合 / アレン / アルキン / リビング重合 / 有機パラジウム錯体 / キノリン / 環化重合 / 挿入反応 / アセチレン / 交互挿入 / パラジウム錯体 / 配位重合
研究成果の概要

申請者はイソシアニドの用いた全く新しい重合反応の開発を目指し、アリールイソシアニドのオルト位に不飽和炭化水素を導入した二官能性モノマーを設計し、交互挿入を伴う重合反応について錯体レベルから研究を行った。現在までに、不飽和炭化水素としてエチニル基を有するモノマーを検討し、有機パラジウム錯体を開始剤とすることで、部分的に交互挿入反応(アセチレン挿入率67%)が進行することを見出した。また、置換基を反応性の高いアレンにした場合では完全な交互挿入反応が進行することに成功している。 更に、反応機構解析の結果を基に、リビング重合反応を達成している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子合成においては、イソシアニドをモノマーとした反応例のほとんどがイソシアニドの単独重合であり、低分子有機合成において多彩な反応へと展開されていることを鑑みると、重合反応ではイソシアニドのモノマーとしての可能性を十分に発揮しているとは言えないのが現状である。本研究成果である、イソシアニドを用いた新しい精密重合系の開発は、反応活性種や反応機構などを詳細な検討に基づいて重合反応への応用・最適化を行っている。このような有機金属錯体化学を基盤とした新たな重合反応の開発が、イソシアニドを利用した新たな高分子材料創成に貢献できることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 金属-炭素結合へのイソシアニドと不飽和炭化水素の交互挿入反応に基づく環化共重合2019

    • 著者名/発表者名
      神林 直哉, 鬼塚 清孝
    • 雑誌名

      高分子学会会誌「高分子」

      巻: 68(2) ページ: 63-65

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclocopolymerization Based on Alternating Insertions of Isocyanide and Allene Units into Palladium-Carbon Bond2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Ikegami, Naoya Kanbayashi, Yuki Kataoka, Taka-aki Okamura, Kiyotaka Onitsuka
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 54 号: 15 ページ: 6092-6098

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b01554

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerization Based on Alternating Insertion of Isocyanide and Alkyne into Palladium-Carbon Bond2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kataoka, Naoya Kanbayashi,* Taka-aki Okamura and Kiyotaka Onitsuka*
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: - 号: 20 ページ: 2797-2804

    • DOI

      10.1039/c8py00381e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of helical polyisocyanides bearing aza-crown ether groups as pendant2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kanbayashi*, Shingo Tokuhara, Tomoko Sekine, Yuki Kataoka, Taka-aki Okamura, Kiyotaka Onitsuka*
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.

      巻: 56 号: 5 ページ: 496-504

    • DOI

      10.1002/pola.28919

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Non-natural Helical Polypeptide via Asymmetric Polymerization and Reductive Cleavage of N-O Bond2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishido, Naoya Kanbayashi*, Taka-aki Okamura, Kiyotaka Onitsuka
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 14 ページ: 5301-5307

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b01426

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post-polymerization modification of the side chain in optically active polymers by thiol-ene reaction2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kanbayashi, S. Miyamoto, Y. Ishido, T. Okamura, and K. Onitsuka
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 8 号: 6 ページ: 985-994

    • DOI

      10.1039/c6py01946c

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantio- and diastereoselective polymerization: asymmetric allylic alkylation catalyzed by a planar-chiral Cp'Ru complex2016

    • 著者名/発表者名
      Kanbayashi, N.; Hosoda, K.; Okamura, T.; Aoshima, S.; Onitsuka, K.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 7 号: 22 ページ: 3691-3699

    • DOI

      10.1039/c6py00484a

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 側鎖にアミノ酸を有する光学活性ポリキノリレンメチレンの合成と二次構造2019

    • 著者名/発表者名
      片岡裕貴・神林直哉・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      日本化学会 第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イソシアニド―アレン環化共重合による光学活性なアミド側鎖を有するポリキノリレンメチレンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      片岡裕貴・神林直哉・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム-炭素間結合へのイソシアニドとアレンの分子内交互挿入反応に基づくリビング環化重合反応2018

    • 著者名/発表者名
      神林 直哉・片岡 裕貴・ 岡村 高明・鬼塚 清孝
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機パラジウム錯体に対する イソシアニドとアレンの 交互挿入反応に基づく環化重合反応2018

    • 著者名/発表者名
      神林 直哉・池上 潤・片岡 裕貴・松清 良雄・ 岡村 高明・鬼塚 清孝
    • 学会等名
      第67回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Novel Cyclopolymerization Based on Intramolecular Alternative Insertion of Isocyanide and Allene into Palladium?Carbon Bond2018

    • 著者名/発表者名
      神林直哉・池上潤・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機パラジウム錯体に対するイソシアニド-アレン挿入反応による新規重合系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      池上 潤・神林直哉・片岡裕貴・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] o-イソシアノアレニルベンゼンの交互挿入反応に基づく新規重合系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      池上 潤・神林直哉・片岡裕貴・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      第63回高分子研究発表会[神戸]
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機パラジウム錯体に対するイソシアニドと不飽和炭化水素の交互挿入反応を基盤とする新規重合系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      神林直哉・池上潤・片岡裕貴・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム-炭素間結合へのイソシアニドとアレンの分子内交互挿入反応に基づく新規重合反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      池上 潤・神林直哉・片岡裕貴・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel Type of Alternating Copolymerization Based on Successive Insertion of Isocyanide and Acetylene into Palladium-Carbon Bond2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kataoka, Naoya Kanbayashi, Taka-aki Okamura, Kiyotaka Onitsuka
    • 学会等名
      11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イソシアニドとアセチレンの交互共重合に向けたモノマー及びパラジウム錯体設計2016

    • 著者名/発表者名
      片岡 裕貴・神林直哉・岡村高明・鬼塚清孝
    • 学会等名
      第62回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館
    • 年月日
      2016-07-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム錯体に対するイソシアニドとアセチレンの交互挿入反応に基づく新規重合系の開発2016

    • 著者名/発表者名
      片岡 裕貴・神林直哉・岡村高明・鬼塚清孝
    • 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
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム-炭素結合へのイソシアニド及びアセチレンの連続挿入反応に基づく新規交互共重合2016

    • 著者名/発表者名
      片岡 裕貴・神林直哉・岡村高明・鬼塚清孝
    • 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・展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 鬼塚研究室 HP

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 鬼塚研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Royal Society News & Event_Tree of life

    • URL

      http://www.rsc.org/news-events/articles/2017/mar/cover-tree-of-life/?platform=hootsuite

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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