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分子量制御とブロック共重合を可能にする直接的アリール化重合法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19103
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

神原 貴樹  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90204809)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード高分子合成 / 有機金属化学 / クロスカップリング反応 / 高分子半導体 / 構造制御 / 直接的アリール化反応
研究成果の概要

本研究は、高分子半導体のアトムエコノミカルな合成手法を精密重合へと進化させる技術開発を目的とした。C-H結合を直接反応点としてC-C結合を形成させる直接的アリール化反応は簡便で省資源なクロスカップリング反応として利用されている。この反応を触媒移動型連鎖縮合重合のような精密重合に適用するために、モノマー設計と助触媒の利用の2つの観点から重合反応を精査し、室温付近のマイルドな反応条件でポリマーを生成する直接的アリール化重合を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機光電子デバイスは、国内外で盛んに研究開発が進められているが、これらを社会に普及させるためには、実用化を視野に入れた製造技術の検討が必要である。本研究は、有機光電子デバイスのキーマテリアルとなる高分子半導体素材の簡便で低環境負荷な製造を可能とする合成技術である。産業界ではSDGs「Sustainable Development Goals(持続可能な開発目標)」を軸とした事業の取り組みや新規事業の創出が求められていることから、社会的にも大きな貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Step-economical synthesis of conjugated polymer materials composed of three components: donor, acceptor, and π units2021

    • 著者名/発表者名
      Junpei Kuwabara and Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Macromol. Rapid Commun.

      巻: 42 号: 9 ページ: 2000493-2000493

    • DOI

      10.1002/marc.202000493

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Access to Conjugated Polymers under Aerobic Conditions via Pd-Catalyzed Direct Arylation and Aryl Amination Polycondensation2020

    • 著者名/発表者名
      Xi Chen, Akito Ichige, Junhui Chen, Iori Fukushima, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 207 ページ: 122927-122927

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122927

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study of Pd/Ag-Dual Catalyzed Cross Dehydrogenative Coupling of Perfluoroarenes with Thiophenes2020

    • 著者名/発表者名
      Yuto Shimoyama, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 10 号: 5 ページ: 3390-3397

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b05326

    • NAID

      120007127594

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Conjugated Polymer Consisting of Three-Component Aromatic Units via Two-Step Cross-Dehydrogenative-Coupling Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Chie Tanaka, Junpei Kuwabara, Takeshi Yasuda, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Synth. Met.

      巻: 254 ページ: 180-183

    • DOI

      10.1016/j.synthmet.2019.06.014

    • NAID

      120007127858

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Synthesis of π-Conjugated Polymers via Direct Arylation Polycondensation2018

    • 著者名/発表者名
      Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.,

      巻: 92 号: 1 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180249

    • NAID

      130007578609

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Pd/Ag二元触媒によるナフタレンとポリフルオロアレーン類の脱水素型クロスカップリング反応2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 亮太、桑原 純平、神原 貴樹
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脱水素型クロスカップリング反応に基づく共役高分子の合成とその制御2020

    • 著者名/発表者名
      神原 貴樹
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 直接的アリール化重合:高分子半導体の製造プロセスを志向した合成手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      神原 貴樹
    • 学会等名
      第28回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pd/Cu触媒を利用したジクロロアリーレンの直接アリール化重縮合2019

    • 著者名/発表者名
      郭 舒揚、土田 渉、桑原 純平、安田 剛、 神原 貴樹
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気中での直接的アリール化重縮合による簡便な共役高分子の合成2019

    • 著者名/発表者名
      陳 熹、市毛 明斗、桑原 純平、神原 貴樹
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct arylation polycondensation: Facile access to semiconducting polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Takaki Kanbara
    • 学会等名
      Joint Symposium on Nanomaterials for Energy Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] N-オキシドを利用した2段階ワンポットホモカップリング重合2019

    • 著者名/発表者名
      藤平右京、桑原純平、神原貴樹
    • 学会等名
      第34回高分子学会関東支部茨城地区若手の会交流会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 直接的アリール化重合:高分子半導体の製造プロセスを志向した合成手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      神原 貴樹
    • 学会等名
      第28回ポリマー材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異種の単座リン配位子を有する空気に安定なPd(0)触媒前駆体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤亮太・桑原純平・神原貴樹
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 室温での直接的アリール化重縮合による共役系高分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      市毛明斗、桑原純平、神原貴樹
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 室温での直接的アリール化重縮合による共役系高分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      市毛明斗、桑原純平、神原貴樹
    • 学会等名
      第33回 高分子学会関東支部茨城地区若手の会交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct arylation polycondensation: simple access to semiconducting polymers2018

    • 著者名/発表者名
      Takaki Kanbara
    • 学会等名
      ICP2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Facile Synthesis of Conjugated Polymers via Direct Arylation Polycondensation under Aerobic Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Xi Chen, Akito Ichige, Junpei Kuwabara, Takeshi Yasuda, Takaki Kanbara
    • 学会等名
      1st Glowing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 直接的芳香族カップリング反応の設計と応用(分担、第18章)2019

    • 著者名/発表者名
      桑原純平、神原貴樹 外
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314211
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 遷移金属含有化合物及びその製造方法2018

    • 発明者名
      桑原純平,神原貴樹,佐藤亮太
    • 権利者名
      桑原純平,神原貴樹,佐藤亮太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-202429
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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