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パラジウム錯体触媒の二面性を利用したオレフィンとカチオン重合性モノマーの共重合

研究課題

研究課題/領域番号 18H02017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関弘前大学

研究代表者

竹内 大介  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (90311662)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードポリオレフィン / 配位重合 / カチオン重合 / ラジカル重合 / パラジウム触媒 / ブロック共重合 / ブロック共重合体 / ポリエチレングリコール / 二核錯体
研究成果の概要

ブロック共重合体は、単独重合体やランダム共重合体とは異なる独特の性質を示す。同一の開始剤・触媒により複数のモノマーの重合を連続的に行うことで対応するブロック共重合体が得られるが、異なる反応機構により重合するモノマーからブロック共重合体を合成することは困難であった。本研究では、パラジウム触媒の特性を活かし、エチレンやオレフィン類の配位重合と、カチオン重合モノマーのカチオン重合を行うことによる、新しいブロック共重合体の合成法を開発した。さらに、オレフィン重合成長末端へのラジカル重合開始部位の簡便な導入法を開発し、ポリオレフィンとラジカル重合性モノマーとのブロック共重合体の合成を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、異なる反応機構により重合するモノマー同士のブロック共重合を合成することは困難であった。特に、オレフィンの配位重合では、重合可能なモノマーの種類や、成長末端への官能基の導入法が比較的限られており、合成可能なポリオレフィンブロックをもつ共重合体の種類も多くはなかった。本研究では、パラジウム触媒の特性を活かすことにより、配位重合とカチオン重合、ラジカル重合を組み合わせた、新しいブロック共重合合成法を見出した。これにより、高耐熱性や高透明性を示すポリオレフィンブロックと、プロトン伝導性や親水性などの機能をもつブロックをもつ共重合体の合成に応用できる可能性を見出した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Synthesis of a Ni Complex Chelated by a [2.2]Paracyclophane-Functionalized Diimine Ligand and Its Catalytic Activity for Olefin Oligomerization2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Yoshi-aki Tojo, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 9 ページ: 2719-2719

    • DOI

      10.3390/molecules26092719

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Copolymerisation of 1-alkenes with bulky oxygen-containing olefins for dual-stage functionalisation of polyolefins.2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Makoto Nakamura, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 12 号: 2 ページ: 299-306

    • DOI

      10.1039/d0py01303j

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copolymerization of 1-Decene with Alkyl and Alkenyl Methacrylates Catalyzed by Palladium-diimine Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Yamada, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada, Ichihiro Aratanai
    • 雑誌名

      J. Jpn Petrol. Inst.

      巻: 63 ページ: 282-288

    • NAID

      130007895037

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Polycyclic Polyolefins by a Pd-catalyzed Isomerization Polymerization of Vinylcycloalkanes2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Karin Nakamura, Yuki Tokura, Ryuji Tsubamoto, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 52 号: 1 ページ: 93-101

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0260-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of polycyclic polyolefins by a Pd-catalyzed isomerization polymerization of vinylcycloalkanes2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Karin Nakamura, Yuki Tokura, Ryuji Tsubamoto, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 52 ページ: 93-101

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrovinylation of Olefins Catalyzed by RuCl2(MeCN)2(cod)/organoaluminum System2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Hiroyuki Takada, Kenji Yamazaki, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 44 ページ: 137-141

    • NAID

      130007687211

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-Promoted Copolymerization of Methallyl and Isoprenyl Ethers and Acetate with α-Olefins2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Takayoshi Yamada, Yuichiro Nakamaru, Kohtaro Osakada, Ichihiro Aratani, Yutaka Suzuki
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 11 ページ: 2323-2329

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00150

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallated Container Molecules: A Capsular Nickel Catalyst for Enhanced Butadiene Polymerisation2019

    • 著者名/発表者名
      4.巻 Fethi Elaieb, Soheila Sameni, Mouhamad Awada, Catherine Jeunesse, Dominique Matt, Loic Toupet, Jack Harrowfield, Daisuke Takeuchi, Shigenaga Takano
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 43 号: 43 ページ: 4690-4693

    • DOI

      10.1002/ejic.201901074

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Poly(Arylene Alkenylene)s by Pd‐Catalyzed Three‐Component Coupling Polycondensation of Diiodoarenes, Non‐Conjugated Dienes, and Nucleophiles that Involves Chain Walking Isomerization2019

    • 著者名/発表者名
      Liyi Tan, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry

      巻: 57 号: 24 ページ: 2535-2542

    • DOI

      10.1002/pola.29528

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Olefin Polymerization and Copolymerization Catalyzed by Dinuclear Catalysts Having Macrocyclic Ligands.2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry Japan

      巻: 77 ページ: 1136-1146

    • NAID

      130007742539

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Copolymerization of 1,3-Butadiene and Norbornene Catalyzed by Ni Complexes.2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yamakawa, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada, Shigenaga Takano, Shojiro Kaita
    • 雑誌名

      Reactive Functional Polymers

      巻: 136 ページ: 19-24

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2018.12.006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Aggregation Behavior of Poly(arylene alkenylene)s and Poly(arylene alkylene)s Having Dialkoxyphenylene and Aromatic Diimide Groups2019

    • 著者名/発表者名
      Li Yi Tan, Yoshitaka Tsuchido, Kohtaro Osakada, Zhengguo Cai, Yoshiaki Takahashi, and Daisuke Takeuchi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 号: 4 ページ: 1642-1652

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b02468

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 二核遷移金属錯体に基づく重合触媒の設計2019

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 68 ページ: 57-69

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二層型二核金属錯体触媒によるオレフィン重合・共重合2018

    • 著者名/発表者名
      竹内 大介, 高野 重永, 千葉 友莉子, 岩澤 孝, 小坂田 耕太郎
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 75 号: 6 ページ: 507-514

    • DOI

      10.1295/koron.2018-0030

    • NAID

      130007520844

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 年月日
      2018-11-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-Decker-Type Dipalladium Catalysts for Copolymerization of Ethylene with Acrylic Anhydride2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Takashi Iwasawa, and Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 14 ページ: 5048-5054

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b00569

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclopolymerizations: Synthetic Tools for the Precision Synthesis of Macromolecular Architectures2018

    • 著者名/発表者名
      Dario Pasini and Daisuke Takeuchi
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 118 号: 18 ページ: 8983-9057

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.8b00286

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and thermal properties of poly(oligomethylene-cycloalkylene)s with regulated regio- and stereochemistry2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 8 ページ: 573-578

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0073-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] N-ヘテロサイクリックカルベン銀触媒によるオレフィンの重合2021

    • 著者名/発表者名
      木村なな子・竹内大介・小倉紗代子・髙澤彩香・撹上将規・山延健・上原宏樹
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] NHCアルミニウム錯体を用いたエチレンの重合2021

    • 著者名/発表者名
      木村なな子・竹内大介・小倉紗代子・髙澤彩香・撹上将規・山延健・上原宏樹
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 金属触媒およびモノマーの設計による新しいポリオレフィンの合成2021

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パラジウム触媒による重合成長末端のカルボニル化を利用したブロック共重合体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      太田皓介・木村なな子・竹内大介
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] NHC銅錯体およびアルミニウム錯体を用いたエチレン重合2021

    • 著者名/発表者名
      木村なな子・竹内大介・小倉紗代子・髙澤彩香・撹上将規・山延健・上原宏樹
    • 学会等名
      2021高分子学会東北支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 単核および複核NHC銀錯体によるエチレン重合2021

    • 著者名/発表者名
      木村なな子・竹内大介・小倉紗代子・髙澤彩香・撹上将規・山延健・上原宏樹
    • 学会等名
      第51回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属触媒によるエチレン・共役ジエンの選択的重合2021

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      第51回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パラジウム触媒によるオレフィン重合生長末端官能基化を 利用したブロック共重合体合成2019

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of poly(arylene alkylene) from diiodo arenes and terminal alkynes by Pd catalyzed Sonogashira coupling2019

    • 著者名/発表者名
      Liyi Tan, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒によるオレフィン重合生長末端のカルボニ ル化を利用した様々なブロック共重合体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジヒドロキシビピリジンニッケル錯体触媒を用いた 1,3-ブタジエンの選択的重合2019

    • 著者名/発表者名
      山川進二, 小坂田耕太郎, 竹内大介, 高野重永, 会田昭二郎
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 錯体触媒を用いるオレフィン類の異性化重合・環構造を制御した炭化水素高分子の合成2019

    • 著者名/発表者名
      竹内大介, 小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Olefin Polymers and Copolymers by Pd-caalyzed Isomerization Polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi
    • 学会等名
      The 16th Pacific Polymer Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 後期遷移金属触媒を用いた異性化重合による新しい高分子合成2018

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      第90回高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジイミンパラジウム触媒によるかさ高い極性基をもつビニルモノマーとα-オレフィンとの共重合2018

    • 著者名/発表者名
      中村真, 竹内大介, 小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Poly (arylene alkylene)s Having Aromatic Diimide Groups2018

    • 著者名/発表者名
      談立易、竹内大介、小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルケニルシクロヘキサンのリビング重合を利用した分岐構造の制御された含環高分子の合成および熱物性2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭, 小坂田耕太郎, 竹内大介, 上原 宏樹
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二層型二核ジイミンパラジウム触媒によるオレフィンとp-メ トキシスチレンとのワンポットブロック共重合2018

    • 著者名/発表者名
      竹内大介, 岩澤孝, 小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Novel Synthesis of Olefin Polymers and Copolymers by Mono- and Dinuclear Pd Catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会 高分子コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlled Synthesis of New Polyolefins by Pd-Catalyzed Isomerization Polymerization2018

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会 有機化学セッション
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オレフィン重合における遷移金属錯体触媒2018

    • 著者名/発表者名
      竹内大介、小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第48回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Copolymerization of vinyl monomers with a bulkyl polar substituent and α-olefins by diimine palladium catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakamura, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      The 9th International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Living polymerization of alkenylcyclohexanes. Synthesis and thermal properties of polymers with cycloalkane groups having controlled branches2018

    • 著者名/発表者名
      Kei Sato, Kohtaro Osakada, Daisuke Takeuchi, Hiroki Uehara
    • 学会等名
      The 9th International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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