ランタノイドポルフィリン錯体による重合反応の制御

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06453146
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 井上 祥平 東京理科大学, 工学部, 教授 (20010762)
• キーワード: ランタノイド錯体 / 希土類錯体 / ポルフィリン錯体 / 重合 / 付加重合

研究概要

重合反応の制御は、高性能・高機能高分子材料の分子設計の基本となる、基礎的にも応用の面でも重要な課題である。代表者らはすでに、アルミニウムポルフィリン錯体が極性ビニルモノマーの付加重合、ヘテロ環状モノマーの開環重合の開始剤として極めて優れており、分子量分布の狭いポリマーを与えることを見いだし、幅広い展開を行ってきた。本研究はその成果を基に、高い陽性と遷移金属としての性格を合わせ持つランタノイド金属のポルフィリン錯体の重合開始剤としての挙動を検討することを目的とした。そのための基礎的知見を得るために、まず単純な構造のランタノイド錯体であるランタノイドアルコキシドの重合開始剤としての挙動について検討した。モノマーとしては、他にあまり検討例のないヘテロ累積多重結合化合物、イソシアナ-トとケテンを選んだ。その結果、ランタン(III)イソプロポキシドなどのランタノイドアルコキシドがアルキルイソシアナ-トの重合に極めて有効であり、1-ナイロン構造を持つポリマーを与えることがわかった。その分子量は従来にほとんど例を見ないほど高い。ランタノイドアルコキシドはまた、ジエチルケテンの重合にも有効で、高分子量のポリエステル構造を持つポリマーを与えることがわかった。一方、ランタノイド金属のポルフィリン錯体については、種々の軸配位子を有する錯体の合成を検討したが、ランタノイド金属のイオン半径が大きくポルフィリン錯体が不安定であるためか、錯体を純粋に単離するには至っていない。これは今後の課題である。

研究成果

• [文献書誌] H. Sugimoto, T. Aida, S. Inoue: "The Control of Living Anionic Polymerization by Metalloporphyrins." Bull. Chem. Soc., Jpn.68. 1239-1246 (1995)
• [文献書誌] S. Inoue, T. Aida: "Speed Up and Control Living Polymerizations." CHEMTECH. 24. 28-33 (1994)
• [文献書誌] S. Inoue, T. Aida, M. Kinugawa, M. Isoda, D. Takeuchi: "Controlled Polymerzation Reaction with New Catalyst: Design of Metalloporphyrin-Acid Systems for Monomer Activation." Macromol. Symp. 98. 163-170 (1995)
• [文献書誌] T.Aida, H. Sugimoto, M. Kuroki, S. Inoue: "Living Polymerization of Mehtacrylic Esters with Aluminium Porphyrin Initiators. Axial Ligand Exchange Activities of Alkyl-and Enolate-Aluminium Porphyrins in Relation to the Polymerization Mechanism." J. Phys. Org. Chem.8. 249-257 (1995)
• [文献書誌] N. Fukuwatari, H. Sugimoto, S. Inoue: "Lanthanoid Isopropoxide as a Novel Initiator for Anionic Polymerization of Isocyanates." Makromol. Chem., Macromol. Rapid Commun.17. 1-7 (1996)