環状オレフィンモノマーの革新的合成と高耐熱性アクリル樹脂ライブラリーの構築

• 研究課題/領域番号: 24750102
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 松岡 真一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10432288)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 環状オレフィン / 極性転換 / N-ヘテロ環状カルベン / 環化反応 / 環状オレフィンモノマー / アクリル酸エステル / メタクリル酸エステル / Ｎ－ヘテロ環状カルベン / アクリル酸メチル / 環化四量化反応 / 耐熱性高分子

研究成果の概要

N-ヘテロ環状カルベン(NHC)触媒によるオレフィン極性転換の概念を用いて、耐熱性ビニル系高分子を合成するための重要な原料である環状オレフィンモノマーの新規合成法の開発を行った。まず極性転換を進行させるNHC触媒の選定を行い、この知見に基づき、分子内反応１種類、分子間反応２種類の新規反応形式を検討し、５つの環状オレフィンを生成させることに成功した。特に、アクリル酸エステルの環化四量化反応からはシクロペンテノン骨格を持つ生成物が得られた。さらに、この触媒反応に対して、極性転換が関与する反応機構を実験的に立証し、NHC特有の触媒作用について解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Oxa-Michael Addition Polymerization of Acrylates Catalyzed by N-Heterocyclic Carbenes (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Matsuoka, Shoko Namera, Masato Suzuki
  • 雑誌名: Polym. Chem. 巻: 6 号: 2 ページ: 294-301
  • DOI: 10.1039/c4py01184h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Mechanistic Studies of the Tail-to-Tail Dimerization of Methyl Methacrylate Catalyzed by N-Heterocyclic Carbene (2013)
  • 著者名/発表者名: Terumasa Kato, Yoshiya Ota, Shin-ichi Matsuoka,* Koji Takagi, and Masato Suzuki
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 78 号: 17 ページ: 8739-8747
  • DOI: 10.1021/jo401477b
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Heterocyclic Carbene-Catalyzed Cyclotetramerization of Acrylates (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Matsuoka,* Shoko Namera, Atsushi Washio, Koji Takagi, and Masato Suzuki
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 15 号: 23 ページ: 5916-5919
  • DOI: 10.1021/ol4021942
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequential one-pot and three-component reactions of an N-heterocyclic carbene to form 4-(1,2,4-triazol-5-ylidene)pyrrolidine-2,5-diones: a tandem umpolung/annulation sequence via deoxy-Breslow intermediates (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Matsuoka, Yusuke Tochigi, Koji Takagi, Masato Suzuki
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 号: 47 ページ: 9836-9841
  • DOI: 10.1016/j.tet.2012.08.076
  • 査読あり
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒による各種マイケル受容体のtail-to-tail交差二量化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福本裕紀・松岡真一・鈴木将人
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学 船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベンによる水をプロトン源とした水素化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤輝将・松岡真一・鈴木将人
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学 船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ルイス酸触媒によるビニルシクロプロパン誘導体の開環付加反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼田一輝・松岡真一・鈴木将人
  • 学会等名: 第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-11-29 – 2014-11-30
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるマイケル受容体の二量化反応-基質適用範囲の拡張- (2014)
  • 著者名/発表者名: 中澤正典・松岡真一・鈴木将人
  • 学会等名: 第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-11-29 – 2014-11-30
• [学会発表] N-Heterocyclic Carbene-Catalyzed Transformations of Acrylates:Cyclotetramerization and Oxa-Michael Addition Polymerization (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Matsuoka, Shoko Namera, Masato Suzuki
  • 学会等名: 2nd International Conference and 7th Symposium on Organocatalysis
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [学会発表] Tail-to-Tail Dimerization and Rauhut-Currier Reaction ofVarious Michael Acceptors Catalyzed by N-Heterocyclic Carbene (2014)
  • 著者名/発表者名: Masanori Nakazawa, Shin-ichi Matsuoka, Masato Suzuki
  • 学会等名: 2nd International Conference and 7th Symposium on Organocatalysis
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [学会発表] Tail-to-Tail Homodimerizations of Methyl Methacrylate and Methacrylonitrile Catalyzed by N-Heterocyclic Carbene (2014)
  • 著者名/発表者名: Terumasa Kato, Shin-ichi Matsuoka, Masato Suzuki
  • 学会等名: 2nd International Conference and 7th Symposium on Organocatalysis
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [学会発表] ルイス酸触媒によるビニルシクロプロパン誘導体の開環付加反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼田一輝・松岡真一・鈴木将人
  • 学会等名: 第４回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるマイケル受容体の交差二量化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福本裕紀・松岡真一・鈴木将人
  • 学会等名: 第４回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒による極性ビニルモノマー類の二量化反応と高分子合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松岡 真一・加藤 輝将・中澤 正典・福本 裕紀・上條 祐也・鈴木 将人
  • 学会等名: 第63回 高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベンの付加による不飽和ポリエステルの高分子反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上條 祐也・松岡 真一・鈴木 将人
  • 学会等名: 第149回東海高分子研究会講演会
  • 発表場所: 湯の山温泉
  • 年月日: 2014-09-05 – 2014-09-06
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベンの付加による不飽和ポリエステルの高分子反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上條 祐也・松岡 真一・鈴木 将人
  • 学会等名: 第60回高分子研究発表会（神戸）
  • 発表場所: 兵庫県民会館
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [学会発表] Morita-Baylis-Hillman付加体のMichael付加重合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 星山 裕城・松岡 真一・鈴木 将人
  • 学会等名: 第60回高分子研究発表会（神戸）
  • 発表場所: 兵庫県民会館
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒を用いた極性転換によるマイケル受容体の二量化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松岡真一・加藤輝将・中澤正典・福本裕紀・鈴木将人
  • 学会等名: 第105回有機合成シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2014-06-10 – 2014-06-11
• [学会発表] Ｎ－ヘテロ環状カルベン触媒による極性ビニルモノマー類のオリゴメリゼーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 松岡真一
  • 学会等名: 第63回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] N-Heterocyclic Carbene Catalyzed Umpolung of Michael Acceptors (2014)
  • 著者名/発表者名: MATSUOKA, Shin-ichi; KATO, Terumasa; NAMERA, Shoko; NAKAZAWA, Masanori; TAKAGI, Koji;SUZUKI, Masato
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒による各種マイケル受容体の二量化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中澤 正典・松岡 真一・高木 幸治・鈴木 将人
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるメタクリロニトリルのTail-to-Tail 二量化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤 輝将・松岡 真一・高木 幸治・鈴木 将人
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] N-Heterocyclic Carbene Catalyzed Umpolung Reaction of Michael Acceptors (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Matsuoka, Terumasa Kato, Shoko Namera, Masanori Nakazawa, Koji Takagi, Masato Suzuki
  • 学会等名: 1st International Conference and 6th Symposium on Organocatalysis
  • 発表場所: 大津プリンスホテル
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒による極性ビニルモノマー類のオリゴメリゼーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 松岡 真一,加藤 輝将,滑 尚子,中澤 正典,高木 幸治,鈴木 将人
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] Ｎ-ヘテロ環状カルベン触媒を用いた各種極性オレフィン類の二量化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中澤正典・松岡真一・高木幸治・鈴木将人
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ2013
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるメタクリル酸メチルの二量化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤輝将・大田善也・松岡真一・高木幸治・鈴木将人
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるアクリル酸メチルの環化四量化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 滑尚子・鷲尾淳司・松岡真一・高木幸治・鈴木将人
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるメタクリル酸メチルのTail-to-Tail 二量化反応：反応機構の考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤輝将・大田善也・松岡真一・高木幸治・鈴木将人
  • 学会等名: 第5回 有機触媒シンポジウム
  • 発表場所: 学習院大学
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒を用いたアクリル酸メチルの四量化反応によるシクロペンテノン誘導体の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 滑尚子・鷲尾淳司・松岡真一・高木幸治・鈴木将人
  • 学会等名: 第43回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒によるメタクリル酸メチルのTail-to-Tail二量化反応：反応機構の考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤輝将・大田善也・松岡真一・高木幸治・鈴木将人
  • 学会等名: 第43回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [図書] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials, Chain-Growth Copolymerization (Overview) (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Matsuoka
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Springer
• [備考] 名古屋工業大学研究者データベースシステム
  • URL: http://researcher.nitech.ac.jp/html/88_ja.html
• [備考] 名古屋工業大学大学院物質工学専攻有機分野 高分子合成研究室
  • URL: http://polysyn.web.nitech.ac.jp/Welcome.html