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2017 年度 実績報告書

ビニルモノマーから縮合系高分子の革新的合成プロセスの確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K17868
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), 准教授 (10432288)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードN-ヘテロ環状カルベン / 二量化反応 / メタクリル酸エステル / エステル交換反応
研究実績の概要

これまで我々はN-ヘテロ環状カルベン(NHC)を触媒として用いることで、(メタ)アクリル酸エステルや(メタ)アクリロニトリルなどのtail-to-tail二量化反応が起こることを見出している。この反応は、極性ビニルモノマーのベータ炭素間での炭素-炭素結合を可能にするものであり、ビニルモノマーからジエルテルやジアミン誘導体を合成する興味深いプロセスである。この反応を基盤とし、これまでほとんど着目されてこなかった、ビニルモノマーを原料とした縮合系高分子の合成を行った。
まず、二量化反応の基質適用範囲の拡張と、条件最適化を図った。NHC触媒は様々な官能基に対して耐性が高く、非常に広範囲の基質に適用させることができた。これまで同様の反応を進行させるルテニウム触媒とは対照的である。特に金属錯体触媒が苦手とする塩基性官能基(ピリジル基やアミノ基)およびかさ高い置換基を有していても二量化反応を進行させることに成功した。次に反応条件の最適化について、メタクリル酸ブチルを基質に用い、マイクロウエーブ照射下200℃で加熱することで、触媒回転数147回を達成した。これらの知見を活用することで、高分子合成へも展開した。例えば、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルにNHC触媒を作用させることにより、二量化反応とエステル交換反応が進行し、不飽和ポリエステルが得られた。さらに、メタクリル酸ブチルとジオールとの組み合わせからも、直接的に不飽和ポリエステルを合成できることが分かり、メタクリル酸エステル類は重縮合用のモノマーとしても利用できることを見出した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Tail-to-tail Cross-dimerization of Methyl Methacrylate/Methacrylonitrile with Acrylates Catalyzed by N-Heterocyclic Carbene2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Matsuoka, Yuki Fukumoto, and Masato Suzuki
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 ページ: 983-986

    • DOI

      org/10.1246/cl.170263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxa-Michael Addition Reaction and Polymerization of Morita-Baylis-Hillman Adducts and Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Matsuoka, Yuki Hoshiyama, Kanae Tsuchimoto, Masato Suzuki
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 ページ: 1718-1720

    • DOI

      org/10.1246/cl.170794

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of polyesters by polycondensation of methacrylates catalyzed by N-heterocyclic carbene2018

    • 著者名/発表者名
      Aoi Fukumoto, Shin-ichi Matsuoka, Masato Suzuki
    • 学会等名
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] アクリル酸のオキサマイケル付加反応によるポリエステルの合成2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬 拓也, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒を用いたメタクリル酸エステル類の重縮合によるポリエステルの合成2017

    • 著者名/発表者名
      福本 葵, 有元 美晴, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン(NHC)触媒による各種マイケル受容体のtail-to-tail二量化反応の最適化とその展開2017

    • 著者名/発表者名
      河合宏樹, 松岡真一, 鈴木将人
    • 学会等名
      第161回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒を用いたメタクリル酸エステル類の重縮合反応によるポリエステルの合成2017

    • 著者名/発表者名
      福本葵, 松岡真一, 鈴木将人
    • 学会等名
      第161回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
  • [学会発表] アクリル酸のマイケル付加反応および付加縮合反応による各種ポリエステルの合成2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬拓也, 松岡真一, 鈴木将人
    • 学会等名
      第161回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
  • [学会発表] アクリル酸のオキサマイケル付加反応および付加縮合反応による各種ポリエステルの合成2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬 拓也, 松岡 真一, 鈴木 将人
    • 学会等名
      第66回高分子討論会 (愛媛大学)
  • [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エステル類を原料としたポリエステル合成2017

    • 著者名/発表者名
      松岡真一, 福本葵, 河合宏樹, 有元美晴, 鈴木将人
    • 学会等名
      第66回高分子討論会 (愛媛大学)
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン触媒を用いたメタクリル酸エステル類の重縮合反応によるポリエステルの合成2017

    • 著者名/発表者名
      福本葵, 有元美晴, 松岡真一, 鈴木将人
    • 学会等名
      第26回ポリマー材料フォーラム

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公開日: 2018-12-17  

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