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2010 年度 実績報告書

π共役系高分子の精密合成を志向したクロスカップリング反応の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20350049
研究機関京都大学

研究代表者

小澤 文幸  京都大学, 化学研究所, 教授 (40134837)

研究分担者 滝田 良  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (50452321)
中島 裕美子  京都大学, 化学研究所, 助教 (80462711)
キーワードクロスカップリング / ホモカップリング / トランスメタル化 / 重縮合 / 触媒反応機構 / π共役計高分子 / ポリ(アリーレンビニレン) / ポリ(アリーレン)
研究概要

(1)昨年度の研究において見いだした、Herrmann錯体をパラジウム触媒として用いる、2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンの脱臭化水素型クロスカップリング重縮合について検討を加え、トリス(o-ジメチルアミノフェニル)ホスフィンを補助配位子として用いることにより、分子量3万~4万のポリ(3-ヘキシルチオフェン)を、98%以上の頭-尾選択性で合成できることを明らかにした。これらの分子量と選択性は、有機金属反応剤を用いる従来型のクロスカップリング重縮合に比べて明らかに高かった。
(2)上記の触媒系では、重合度が高くなるほど頭-尾選択性が向上するという興味深い現象が認められる。この理由を明らかにするため、触媒中間体モデルである[PdAr(μ-OAc)L]_2を合成し、チオフェン類との反応について検討した。その結果、オリゴチオフェン鎖の伸長とともにC-H結合切断に対する反応性が向上することが明らかとなった。
(3)Herrmann錯体を用いる触媒系の高い熱安定性の発現理由について検討し、[PdAr(μ-Ac)P(o-tolyl)_3]_2中間体からArHの副生を伴い、Herrmann錯体が再生することを見いだした。この結果は、Herrmann錯体が単なる触媒前駆体ではなく触媒休止種として機能していることを示している。また、反応速度論的な検討を行い、Ar基の種類により、2核錯体の単核錯体への解離と、o-tolyl基のC-H結合切断反応の2通りの律速段階が存在することを見いだした。
(4)all-cisおよびall-transポリ(m-フェニレンビニレン)を高立体選択的に合成し、それらの光異性化反応について検討した。その結果、光定常状態におけるシス/トランス比に高分子効果が現れることが分かった。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Direct Arylation of Heteroarenes Catalyzed by a Pd/1,10-Phenanthroline Complex2011

    • 著者名/発表者名
      滝田良
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 959-963

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substituent Effects on P-C Reductive Elimination from Styrylpalladium (II) Phosphine Complexes2010

    • 著者名/発表者名
      脇岡正幸
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 29 ページ: 5570-5578

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Dehydrohalogenative Polycondensation of 2-Bromo-3-hexylthiophene : An Efficient Approach to Head-to-Tail Poly(3-hexylthiophene)2010

    • 著者名/発表者名
      Qifeng Wang
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 132 ページ: 11420-11421

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereocontrolled Synthesis and Photoisomerization Behavior of All-cis and All-trans Poly(m-phenylenevinylene)s2010

    • 著者名/発表者名
      脇岡正幸
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 43 ページ: 6980-6985

    • 査読あり
  • [学会発表] アリールパラジウムアセテート錯体によるチオフェン類のC-H結合切断反応2011

    • 著者名/発表者名
      中村友紀
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] アリールパラジウムアセテート錯体とHerrmann触媒との相互関係2011

    • 著者名/発表者名
      脇岡正幸
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] ホスフィン配位アリール白金錯体の合成とアレーン類のC-H結合切断反応2011

    • 著者名/発表者名
      日原由博
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Head-to-Tail Poly(3-hexylthiophcne) : Efficient Synthetic Approach and Novel Reaction Mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      王奇峰
    • 学会等名
      The 1st International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] P-C Reductive Elimination from Strylpalladium(II) Phosphine Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      脇岡正幸
    • 学会等名
      The 1st International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] Direct Polymerization of 2-Bromothiophenes Based on Direct Arylation Reaction2010

    • 著者名/発表者名
      滝田良
    • 学会等名
      Pacifichem2010
    • 発表場所
      ホノルル市
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] P-C Reductive Elimination from Organopalladium(II) Phosphine Complexes2010

    • 著者名/発表者名
      脇岡正幸
    • 学会等名
      Pacifichem2010
    • 発表場所
      ホノルル市
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] パラジウム触媒による2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンの直接重合反応2010

    • 著者名/発表者名
      小澤文幸
    • 学会等名
      第25回有機合成化学研究所講演会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] Catalytic Synthesis of Regioregular Poly(3-alkylthiophene)s via Direct Arylation2010

    • 著者名/発表者名
      小澤文幸
    • 学会等名
      1st International Collaborative and Cooperative Chemistry Symposium
    • 発表場所
      シンガポール国立大学
    • 年月日
      2010-11-15
  • [学会発表] Catalytic Synthesis of Regioregular Poly(3-alkylthiophene)s via Direct Arylation2010

    • 著者名/発表者名
      小澤文幸
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Joint Symposium on Innovative Synthesis for New Materials Chemistry
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス
    • 年月日
      2010-10-05
  • [学会発表] パラジウム触媒による直接的アリール化反応を基軸とする2-ブロモ-3-アルキルチオフェン類の重合2010

    • 著者名/発表者名
      滝田良
    • 学会等名
      第57回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      中央大学多摩キャンパス
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] Palladium-catalyzed Direct Polymerization of 2-Bromothiophenes2010

    • 著者名/発表者名
      小澤文幸
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      台北市
    • 年月日
      2010-07-22
  • [備考]

    • URL

      http://om.kuicr.kyoto-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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