| 研究課題/領域番号 |
16K21154
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
神林 直哉 大阪大学, 理学研究科, 助教 (50706752)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | イソシアニド / アレン / 環化重合 / 交互共重合 / 挿入反応 |
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| 研究実績の概要 |
近年、イソシアニドと不飽和炭化水素の金属-炭素結合への交互挿入反応を利用した含窒素ヘテロ環の合成が報告されている。このような反応を重合反応に応用できれば、イソシアニドと不飽和炭化水素の交互挿入反応に基づく新規重合系の開発が期待される。我々は、昨年度にオルト位にアセチレン部位を有するアリールイソシアニドを合成し、有機パラジウム錯体と反応させることでイソシアニドとアセチレンの分子内交互挿入反応に基づく環化重合反応が進行することを報告している。しかし、反応性の高いイソシアニドの連続挿入が部分的に進行し、重合を完全に制御することはできていない。本年度は、アセチレンよりも反応性の高いアレンを用いることで、イソシアニドとアレンの完全な交互挿入反応に基づく新規環化重合系の開発に取り組んだ。モノマーとしてオルト位にアレニル基を有するアリールイソシアニドを合成した。有機パラジウム錯体に対し50当量のモノマーを塩化メチレン中、25度で反応させた。30分後に反応溶液のサイズ排除クロマトグラフィーを測定したところ、モノマーの定量的な消費とポリマーの生成 [Mn ＝ 6900 (n = 22), Mw/Mn = 1.4] を確認した。N水素化ホウ素ナトリウムによる末端のPdの除去及び溶媒洗浄の後、収率85％で高分子を得た。IRスペクトルでは、モノマーのイソシアノ基 (2116 cm－1) 及びアレニル基 (1941 cm－1) に由来する吸収の完全な消失を確認した。1H NMRスペクトルでは、イソシアニドとアレンが交互挿入することで形成されるキノリン骨格に由来する新たなシグナルが観測された。これらの結果から、イソシアニドの連続挿入反応が抑制され、イソシアニドとアレンの交互挿入反応に基づく環化重合が進行することが明らかになった。
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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
本年度は、昨年度の結果を基にモノマー設計を見直すことで、今までにないイソシアニドとアレンを組み合わせた新しい環化重合系を開発に成功した。これらの重合系は成長末端に金属錯体が活性を保ったまま残存しており、今後リビング重合への展開も期待できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、本年度の結果を基に、イソシアニドとアレンを組み合わせた新しい環化重合反応の汎用性を広げると共に、リビング重合反応への展開を目指す。また、それらを基に機能性高分子への展開を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は、初年度からの繰越金もあり、次年度使用額が生じた。今年度、研究が順調に進展していることから、次年度は物品等の使用頻度も増えることが予想されるため、次年度への繰越に関しては、全く問題ない。
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