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2022 年度 実績報告書

イソシアニドと不法飽和炭化水素の環化共重合反応を基盤とした新規重合反応の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 19K05582
研究機関大阪大学

研究代表者

神林 直哉  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (50706752)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードイソシアニド / アレン / 環化共重合 / πスタック / リビング重合 / 末端官能基化
研究実績の概要

我々は、メチルパラジウム錯体を開始剤とするo-アレニルアリールイソシアニドのリビング環化共重合反応により、主鎖にキノリレン-2,3-メチレン骨格を有する新しい高分子の合成に成功している。得られた高分子は、側鎖置換基を適切に選択することで、πスタック型のらせん構造を構築することを見出している。環化共重合反応では、開始剤由来のメチル基が高分子の開始末端に、そして成長種であるパラジウム錯体が成長末端に定量的に導入されることを明らかにしている。本年度は、これらの特徴を活かしてポリ(キノリレン-2,3-メチレン)の末端官能基化に取り組んだ。まず、開始末端構造の制御を目指して、メチルパラジウム錯体の代わりに様々なアリールパラジウム錯体を合成し、それらを開始剤とした反応を同様に行ったところ、置換基の種類に関わらずリビング重合が進行し、開始剤由来のアリール基が定量的に開始末端に導入されることを見出した。この開始剤となる錯体は、市販のアリールハライドから反応系中で容易に調製することが可能であり、多種多様な末端構造を有するポリ(キノリレン-2,3-メチレン)の合成に成功した。更に本手法は、開始剤を工夫することでポリラクチドとのブロック共重合体や星型高分子への応用も可能である。
一方、成長末端のパラジウム錯体に関しては、一酸化炭素を反応させることで、様々な求核剤との反応が知られているアシルパラジウム錯体へと定量的に変換できることを見出した。今後は、この錯体を中心としてポリ(キノリレン-2,3-メチレン)の成長末端官能基化及び両末端官能基化をへと取り組むことで、機能性高分子への展開を目指す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis Methodology of End-Functionalized Poly(quinolylene-2,3-methylene)s: Living Cyclocopolymerization Using Aryl Palladium Initiators Conveniently Prepared from Versatile Aryl Halide2022

    • 著者名/発表者名
      Kanbayashi Naoya、Yamazaki Kazuki、Nishio Miho、Onitsuka Kiyotaka
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 55 ページ: 5027~5037

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.2c00826

  • [学会発表] リビング環化共重合反応を用いたπスタック高分子の合成2023

    • 著者名/発表者名
      神林直哉
    • 学会等名
      2022年度 高分子学会北陸支部 石川地区講演会・交流会
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリ(キノリレン-2, 3-メチレン)の末端を利用した環状エステルの開環重合2022

    • 著者名/発表者名
      中島碧人, 神林直哉, 山﨑和樹, 鬼塚清孝
    • 学会等名
      第68回高分子研究発表会(神戸)
  • [学会発表] ポリ(キノリレン-2,3-メチレン)の末端官能基化を利用 したブロック共重合体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      中島 碧人, 山崎 和樹, 神林 直哉, 鬼塚 清孝
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] システイン誘導体と末端パラジウム錯体の反応による ポリ(キノリレン-2,3-メチレン)の末端官能基化2022

    • 著者名/発表者名
      小田垣 空良, 神林 直哉, 鬼塚 清孝
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] リビング環化共重合反応を基盤とし た高分子合成と三次元構造の制御2022

    • 著者名/発表者名
      神林直哉
    • 学会等名
      第183回東海高分子研究会講演会 (夏期研究会)
    • 招待講演
  • [学会発表] リビング環化共重合反応を用いた高分子合成と三次元構造の制御2022

    • 著者名/発表者名
      神林直哉
    • 学会等名
      青森地区・高分子学会東北支部 講演会
    • 招待講演
  • [備考] 鬼塚研究室HP

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/onitsuka/ja/publication.html

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公開日: 2023-12-25  

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