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2013 年度 実施状況報告書

炭素-炭素二重結合を含むπ共役系高分子の分子量制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24550141
研究機関神奈川大学

研究代表者

横澤 勉  神奈川大学, 工学部, 教授 (80182690)

研究分担者 太田 佳宏  神奈川大学, 工学部, 助手 (90625617)
キーワード触媒移動型重合 / ポリフェニレンビニレン / 連鎖縮合重合 / π共役系高分子 / Pd 触媒 / Ni 触媒
研究概要

本研究では申請者が開発したポリチオフェンやポリフルオレンなどの分子量制御法(触媒移動型連鎖縮合重合)を芳香族π共役系高分子からポリフェニレンビニレンやポリアセチレンのような炭素-炭素二重結合を含むπ共役系高分子まで展開することを目的としてい
る。これらのポリマーも触媒移動型連鎖縮合重合によって分子量制御して合成できるようになれば、ポリチオフェンとポリアセチレンとのブロック共重合体のようなこれまでにないπ共役系高分子を創製することができる。今年度の研究実績は以下のとおりである。
(1)4,4'-ジブロモスチルベンとフェニルボロン酸エステルとのモデル反応 スチルベンの2,5 位にアルコキシ基を有する基質では選択的にジフェニル置換体が生成し、Pd 触媒が炭素-炭素二重結合を通って分子内移動することを明らかにした。しかし、無置換ジブロモスチルベンとの反応では一置換体も生成し、触媒が分子間移動していることがわかった。さらにこのモデル反応に種々のオレフィン類を添加した結果、2,2'-置換スチルベンの場合は分子内移動が、スチレンなどの一般的なアルケンの場合は分子間移動することが明らかになり、炭素-炭素二重結合を有するモノマーの分子内触媒移動は二分子反応で説明できることを明らかにした。
(2)スチルベンモノマーの触媒移動型重合 上記知見に基づき、2,5 位にアルコキシ基を有するスチルベンモノマーの触媒移動型重合を検討した結果、トリ(t-ブチルホスフィン)配位子を持つ 2,5-ジアルコキシフェニルパラジウムブロミドを系中で発生して開始剤として用いると、2,5-ジアルコキシフェニル基がポリマー末端に導入できることを明らかにした。しかし、分子量分布はモノマー転化率とともに広くなり、その原因を現在検討中である。

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

炭素-炭素二重結合を有するモノマーの触媒移動型重合を行うためのモノマー設計をモデル反応から行うことができた。また、スチルベンモノマーが触媒移動型重合で進行し、Pd 開始剤のアリール基を高分子末端に導入することができた。

今後の研究の推進方策

ポリスチルベンの分子量分布を狭くするため、単離した Pd 開始剤を用いて触媒移動型重合を検討する。

次年度の研究費の使用計画

端数額が出たため
消耗品に使用する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Scope of Controlled Synthesis via Chain-Growth Condensation Polymerization: from Aromatic Polyamides to Pi-Conjugated Polymers2013

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Yokozawa and Yoshihiro Ohta
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 ページ: 8281-8310

    • DOI

      10.1039/c3cc43603a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chain-Growth Condensation Polymerization for Controlled Synthesis of Polymers2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ohta and Tsutomu Yokozawa
    • 雑誌名

      Adv. Polym. Sci.

      巻: 262 ページ: 191-238

    • DOI

      10.1007/12_2013_248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of Well-Defined Polycarbazoles via Catalyst-Transfer Kumada Coupling Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      Haibo Wenb, Ziyi Ge, Ying Liu, Tsutomu Yokozawa, Liang Lu, Xinhua Ouyang, and Ze Tan
    • 雑誌名

      Euro. Polym. J.

      巻: 49 ページ: 3762-3766

    • DOI

      org/10.1016/j.eurpolymj.2013.08.016

    • 査読あり
  • [学会発表] 炭素-炭素二重結合と芳香環との共役モノマーの触媒移動型重合におけるモデル反応の検討2014

    • 著者名/発表者名
      野嶋雅貴, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] ドナー-アクセプター二香環モノマーの触媒移動型重合におけるモデル反応の検討2014

    • 著者名/発表者名
      加藤 将, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] キラルシリカ表面からポリ(アルキルチオフェン)への不斉転写2014

    • 著者名/発表者名
      井上拓人, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Controlled Synthesis of Pi-Conjugated Polymers2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yokozawa
    • 学会等名
      International Symposium on Ionic Polymerizaion 2013
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      20130923-20130928
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of Heck Coupling Polymerization for the Synthesis of Poly(phenylenevinylene) as a Catalyst-Transfer Chain-Growth Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nojima, R. Saito, Y. Ohta, and T. Yokozawa
    • 学会等名
      International Symposium on Ionic Polymerizaion 2013
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      20130923-20130928
  • [学会発表] 触媒移動型連鎖縮合重合によるポリスチルベンの合成2013

    • 著者名/発表者名
      野嶋雅貴, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] Ni 触媒を用いた鈴木-宮浦カップリング触媒移動型重合によるポリ 3 へキシルチオフェンの合成検討2013

    • 著者名/発表者名
      小坂研太郎, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] モデル反応による二芳ドナー-アクセプター二香環モノマーの触媒移動型連鎖縮合重合の検討2013

    • 著者名/発表者名
      加藤 将, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] Development of Chain-Growth Condensation Polymerization Since Coming Back from Jeff's Group2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yokozawa
    • 学会等名
      246th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Hyatt Regency in Indianapolis, USA
    • 年月日
      20130908-20130912
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlled Synthesis of Pi-Conjugated Polymers in Catalyst-Transfer Condensation Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yokozawa
    • 学会等名
      11th International Symposium on Functional Pi-Electron Systems
    • 発表場所
      Palais des Congres in Arcachon, France
    • 年月日
      20130602-20130607
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of Catalyst-Transfer Condensation Polymerization of Aromatic Monomers Containing C-C double bond2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nojima, Y. Ohta, and T. Yokozawa
    • 学会等名
      11th International Symposium on Functional Pi-Electron Systems
    • 発表場所
      Palais des Congres in Arcachon, France
    • 年月日
      20130602-20130607
  • [学会発表] The Effect of Water on Suzuki-Miyaura Catalyst-Transfer Condensation Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kosaka, Y. Ohta, and T. Yokozawa
    • 学会等名
      11th International Symposium on Functional Pi-Electron Systems
    • 発表場所
      Palais des Congres in Arcachon, France
    • 年月日
      20130602-20130607
  • [学会発表] 炭素-炭素二重結合と芳香環との共役モノマーにおける触媒移動型縮合重合性の検討2013

    • 著者名/発表者名
      野嶋雅貴, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [学会発表] 触媒移動型縮合重合によるポリチアゾールの合成検討2013

    • 著者名/発表者名
      穐山莉奈, 郭 紹, 岡田佑太, 七島 祐, 太田佳宏, 横澤 勉
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [学会発表] Chemistry of Conjugated Polymers and Catalyst-Transfer Polymerization Part 1, Part 22013

    • 著者名/発表者名
      T. Yokozawa
    • 学会等名
      Organic Electronics Summer School
    • 発表場所
      the domain de Francon in Biarritz, France
    • 年月日
      20130528-20130601
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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