| 研究課題/領域番号 |
21K18854
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
野村 琴広 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (20304165)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | 固定化分子触媒 / 協奏機能触媒 / リビング重合 / 触媒設計 / Bottlebrushポリマー / 精密表面修飾 |
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| 研究実績の概要 |
本課題は特異な協奏機能が発現する反応場を形成する集積型固定化分子触媒の設計・合成と環境低負荷型の精密合成プロセスへの適用に関する。特に申請者独自で開発した錯体触媒によるリビング開環メタセシス重合により、形状・組成を緻密に制御した星型・球状・ボトルブラシ（bottlebrush）型の特異形状ポリマー表面に機能の異なる錯体・活性化剤を担持し、集積化による特異な協奏機能が発現する反応場の創製による革新的な精密合成プロセスの開発を目的としている。2022年度の代表的な成果は以下の通りである。
官能基を表面に有するボトルブラシ（bottlebrush）型の特異形状ポリマーの精密合成の基盤技術である、ポリマー鎖を側鎖に有するノルボルネン誘導体のリビング開環重合において、従来触媒では実現不可能であったポリマーのオレフィン二重結合の立体規則性の制御が可能となった。これは当研究室で開発した芳香族イミド配位バナジウム錯体触媒によりはじめて実現可能で、配位子の修飾によりE（90%以上 trans）/Z（98->99 % cis）の選択性の制御が可能になった。規則性の違いにより得られるボトルブラシポリマーの構造が異なる故に、ボトルポリマーどうしでの側鎖ポリマー鎖間の相互作用が異なる（得られるポリマーの物性が異なる）ことも明らかにした。さらに目的の触媒材料の合成に向け、官能基を側鎖末端に有するボトルブラシポリマーの立体特異的な合成にも取り組み、所定の成果を得た。
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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
本課題の基盤となるポリマーの精密合成技術、特により剛直なオレフィン二重結合がシスの規則性を有するボトルブラシ構造を有する特異形状ポリマーの精密合成にはじめて成功している。また、配位子の修飾により、高いトランスの規則性を有するポリマーの合成にも成功している。官能基を有するマクロモノマーの精密重合にも展開しており、2023年度に発表できる状況にある。
以上の独創性に高い技術を基盤に最終年度は目的材料の合成と触媒材料としての適用にも取り組むつもりである。
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| 今後の研究の推進方策 |
既に基盤となる所定の成果が得られており、研究計画に沿って、課題に取り組む予定である。
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