| 研究課題/領域番号 |
21K18854
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
野村 琴広 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (20304165)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 固定化分子触媒 / 協奏機能触媒 / 精密リビング重合 / 触媒設計 / bottlebrushポリマー / 星型ポリマー / 精密表面修飾 / リビング重合 / Bottlebrushポリマー / 精密重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本課題は、形状・組成を緻密に制御した星型・球状、またはボトルブラシ（bottlebrush、くし）型の特異形状ポリマー表面に、機能の異なる錯体や活性化剤を担持した触媒の設計・合成・同定を初期目的としている。この課題は、高分子化学（精密重合）と分子触媒化学の融合によりはじめて達成可能で、この固定化分子触媒の設計・合成により、集積化による特異な協奏機能（基質の活性化部位と触媒反応部位の隣接化など）が発現する反応場を設計・創製することで、原子効率の高い革新的な環境低負荷型の精密合成プロセスの開発が可能となると期待している。
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| 研究成果の概要 |
本課題は形状・組成を緻密に制御した星型・球状、bottlebrush（BBP）型の特異形状ポリマー表面に、機能の異なる錯体や活性化剤を担持した触媒の設計・合成・同定を目的としている。期間内は錯体触媒による環状オレフィンのリビング開環メタセシス重合法に注目し、モリブデン触媒により得られる星型ポリマー表面官能基間での協奏機能の発現を確認した。また、バナジウム錯体触媒によるリビング重合では、配位子及びその置換基の修飾により、ポリマーのオレフィンが全てシス体のBBPとトランス体のBBPが合成可能となった。立体規則性による形態の違いや物性への影響も検討し、固定化触媒の合成に取り組んでいる途上である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題を通じて得られた成果は、環境調和型社会を実現する上での重要技術である、回収・リサイクル可能な固定化分子触媒を提供するものである。特に分子触媒が本来有する高い触媒活性と高選択率を保持した固定化触媒の報告例は希少で、今後の研究指針に向けての先導的な成果となりうる。
特に官能基の配向が揃った星型・球状・Bottlebrushポリマー表面への固定化は、分子触媒の固定化のみならず、複数の触媒を表面に並べることによる協奏機能効果も期待されることから、固定化触媒の先導的なモデルとしても有用・重要になると思われる。
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