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ロタキサン構造を経由する芳香族ポリケトンの連続的高分子反応系開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14271
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関岩手大学

研究代表者

塚本 匡  岩手大学, 理工学部, 助教 (70793165)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード超分子 / ロタキサン / 錯体 / 高分子 / 高分子反応 / 環状錯体 / 分子スイッチ / 遷移金属元素 / ヒドロシリル化 / ルテニウム / 希土類元素 / 大環状錯体 / 芳香族ポリケトン
研究成果の概要

Sc、Ruを中心金属に有するピリジンビスアミド型環状錯体を新たに合成し、その分子構造解析を詳細に行った。Sc錯体についてはその親水性を利用することで、[2]ロタキサンおよび[3]ロタキサンの効率合成を達成した。Ru環状錯体については、6配位であることを利用してホスフィン配位子との配位子交換を成功させ、錯体の溶解性を飛躍的に上昇させることが可能であった。
環状錯体を用いた触媒反応開発について、Sc錯体ではDilels-Alder反応を試みるも、特徴的な結果を得るには至らなかった。Ru錯体ではジフェニルアセチレンのヒドロシリル化を試みたところ、通常とは異なる生成物を得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで金属をテンプレートとして用いるロタキサン合成には銅、亜鉛、パラジウムが一般的であり、その脱離に関しては高温条件や高圧条件、またはシアン化カリウムなどのハイリスクな試薬を用いる必要があった。本研究では今までロタキサン合成では用いられることのなかった希土類元素であるScを用いることで煩雑な操作なしでロタキサンの簡便合成を達成することができた。
Ru環状錯体を用いたヒドロシリル化について、通常とは異なる生成物を得ることができ、この結果は錯体が環状であることの優位性を示す、学術的に意義のある結果であると考えられる。

報告書

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

    (4件)

すべて 2022 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Ruthenium macrocycles bearing pyridine bis(carboxamide): synthesis, structure, and catalytic activity for hydrosilylation2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Hiroki、Tsukamoto Tadashi、Sogawa Hiromitsu、Kuwata Shigeki、Takata Toshikazu
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 45 号: 39 ページ: 18282-18289

    • DOI

      10.1039/d0nj06133f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ピリジンビスアミド型環状錯体とインターロック分子の合成2022

    • 著者名/発表者名
      塚本匡
    • 学会等名
      高分子学会東北支部
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希土類元素を用いたインターロック分子の合成2020

    • 著者名/発表者名
      塚本匡
    • 学会等名
      令和元年度東北地区先端高分子セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スカンジウム原子及びイットリウム原子をテンプレートとしたロタキサンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      塚本匡
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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