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2014 年度 実施状況報告書

一酸化炭素とイミンとの交互共重合による新しいポリペプチド合成

研究課題

研究課題/領域番号 26620093
研究機関東京工業大学

研究代表者

竹内 大介  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (90311662)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード触媒 / ペプチド / 共重合 / 一酸化炭素
研究実績の概要

本研究の目的は、環状配位子を有する複核パラジウム錯体触媒を用い、イミンと一酸化炭素との共重合による新しいポリペプチド合成を達成することである。従来、ビピリジン配位子を有する単核パラジウム錯体による反応について検討例があるが、この場合には安定なキレート錯体が生成し、ポリマーは得られないことが知られていた。本研究では、近接した二つの金属中心をもつ触媒により、円滑かつ立体選択的な生長反応を達成し、分子量および立体規則性の制御されたポリペプチド合成を目指す。
昨年度はジイミンパラジウム錯体をキサンテンユニットで連結した、環構造を有する二層型複核パラジウム錯体を合成した。目的の錯体が得られていることをNMRにより確認した。
複核パラジウム錯体に対してナトリウムボレート塩を作用させることでカチオン性複核錯体とし、N-メチルベンズイミンと一酸化炭素を反応させた。一酸化炭素加圧下(5 atm)で反応を行い、反応混合系のGPCおよびNMR解析を行ったところ、わずかながら何らかの反応が進行していることが示唆されたが、ほとんどポリマーは生成していないことが分かった。
単核パラジウム錯体を用いて、パラジウムに対して等モル量のイミンと一酸化炭素(1 atm)を作用させ、70℃で反応を行った後、反応混合系のNMR解析を行った場合には、キレート錯体の生成が確認された。一方、それ以上の反応は進行していないことが明らかとなった。

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

申請書に記載したとおり、キサンテン骨格を有する錯体の合成を行い、その構造解析を行った。また、単核錯体および複核錯体を用いたイミンと一酸化炭素との共重合について検討を行った。複核錯体を用いた場合には、当初予想していた共重合は検討した条件下では起こらず、キレート錯体と考えられる化合物が生成していることが示唆された。今後は反応条件の検討や種々のイミン配位子による検討を進め、共重合が進行する条件を見出す。

今後の研究の推進方策

平成26年度に合成した複核ジイミンパラジウム錯体を用い、種々のアリール基やアルキル基を有するイミンと一酸化炭素との共重合について検討を進める。溶媒については、これまで用いてきたアセトニトリルに加えて、ジクロロエタンやクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系の溶媒も検討し、高温・高圧下での反応についても検討を行う。共重合がうまく進行しない場合には、錯体とイミン、一酸化炭素との等モル量の反応について検討し、生成した錯体を解析し、さらにその錯体を用いたイミンと一酸化炭素との反応を行うことで共重合する条件を見出す。また、構造の異なる複核錯体のデザイン・合成と、それを用いた反応についても検討する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Selective Formation of Ethyl- and/or Propyl-branched Oligoethylene Using Double-decker-type Dinuclear Fe Complexes as the Catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takano, Y. Takeuchi, D. Takeuchi, K. Osakada
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 ページ: 465-467

    • DOI

      10.1246/cl.131065

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double Cyclopolymerization of Monoterminal Trienes Using Pd Catalysis. Polymers Containing Functionalized Cyclic Groups with a Regulated Sequence2014

    • 著者名/発表者名
      K. Motokuni, D. Takeuchi, K. Osakada
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 6522-6526

    • DOI

      10.1021/ma500871f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ethylene Polymerization at High Temperatures Catalyzed by Double-Decker-Type Dinuclear Iron and Cobalt Complexes: Dimer Effect on Stability of the Catalyst and Polydispersity of the Product2014

    • 著者名/発表者名
      D. Takeuchi, S. Takano, Y. Takeuchi, K. Osakada
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 ページ: 5316-5323

    • DOI

      10..1021/om500629a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-Decker Type Dipalladium Catalyst for Olefin Polymerization: Introduction of Acrylate Units into Main Chain of Branched Polyethylene2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takano, D. Takeuchi, K. Osakada, N. Akamatsu, A. Shishido
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 53 ページ: 9246-9250

    • DOI

      10.1002/anie.201404339

    • 査読あり
  • [学会発表] Olefin Polymerization by Dinuclear Complexes with Double-Decker Framework2014

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia, The 5th New Phase International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      ペタリンジャヤ(マレーシア)
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-04
  • [学会発表] 新しいポリオレフィンの精密合成-モノマー・触媒デザインによるアプローチ-2014

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      第29回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 多環状ポリオレフィンの合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      中村華綸・竹内大介・小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] 新しいポリオレフィンの創製を目指したモノマー・触媒のデザイン2014

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター第12回講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Ethylene Polymerization and Copolymerization with Functional Co-Monomers by Dinculear Ni Complexes with Double-Decker Framework2014

    • 著者名/発表者名
      竹内大介・千葉友莉子・高野重永・小坂田耕太郎
    • 学会等名
      XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [学会発表] Synthesis of New Polyolefin Materials. Design of Olefin Monomers and Catalysts2014

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      NIMS Conference
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] ジイミンパラジウム錯体によるメチル置換メチレンシクロヘキサンと一酸化炭素とのリビング交互共重合2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵介・竹内大介・小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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