| 研究課題/領域番号 |
15K13704
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
高田 十志和 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40179445)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | マクロサイクル触媒 / ヒドロアミノ化反応 / カルボキシル化反応 / 高分子反応 / 分子モーター |
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| 研究実績の概要 |
マクロサイクル触媒を用いた高分子反応では、反応後期における加速効果など、通常の高分子効果では説明がつかない特徴的な現象が観測される。本研究は、この新しいタイフの高分子反応を精査し、0次反応経由の高分子反応の価値と意義を示すことを目的としている。今年度は、マクロサイクル触媒を用いたポリプロパルギルウレタンのヒドロアミノ化反応及びポリプロパルギルアミンのカルボキシル化反応を行った。その結果、ポリプロパルギルウレタンを用いた反応では、マクロサイクル触媒の内孔サイズにより反応の進行具合が大きく異なることがわかった。つまり、ポリマー鎖を貫通できない内孔サイズの小さい触媒では反応が進行しなかった一方で、十分なサイズを有する触媒では反応が効率的に進行した。非環状の触媒を用いた高分子反応では反応が完結しないことや、モデルとして合成した低分子基質に対してマクロサイクル触媒を用いた場合は反応が100%完結しないことも明らかとなり、マクロサイクル触媒を高分子反応に用いる優位性を明らかにした。ポリプロパルギルアミンのカルボキシル化反応においては、常圧下で効率的に二酸化炭素を高分子に固定化することに成功した。今後、これらの反応の分子量依存性を明らかにし、反応が0次反応で進行しているかを解析する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は新たにポリプロパルギルウレタンの高分子反応に対して、マクロサイクル触媒の優位性を見出したため。今後は分子量効果を検討し、0次反応を含む反応系であることを確認する。分子量の異なるポリプロパルギルウレタンの合成については、イソシアネートとアルコールの重付加反応の仕込み比を変えることにより、その制御を比較的容易に行うことができると考えられる。一方、今回合成しているポリプロパルギルアミンは非対称の構造を有しており、分子モーターへの展開も容易であると期待される。これらの結果より、総合的に研究は概ね当初の計画通り進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
高分子基質の分子量効果を明らかにする。また、それぞれの高分子基質とマクロサイクル触媒の錯形成能に関する知見を得る。反応後得られた高分子の特性を評価するとともに、環化反応に伴う二重結合への連続的付加反応についても新たに検討する。マクロサイクル触媒と強く相互作用する部位を持たない高分子基質に対する高分子反応についても調査し、その一般性の拡張を図る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画当初予定していた恒温装置の購入が不要となったため（他研究費で購入した装置を共通して使用できることが分かったため）、繰越額が生じている。
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰越額は試薬の購入費と成果発表としての旅費として使用する。研究成果の一部をGordon Conferenceに参加し、発表する予定である。
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