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2015 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
キーワードパラジウム錯体 / ポリアミド / 共重合 / 一酸化炭素 / ポリペプチド / 複核錯体
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、ジホスフィン配位子や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の検討例があるが、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、イミンと一酸化炭素との共重合によるポリペプチドの合成を目指して検討を行っている。
本年度は様々な構造をもつイミンを用い、主に単核パラジウム錯体を用いて検討を行った。ベンズアルデヒドから誘導されたイミンと一酸化炭素との反応では、ほとんど高分子は得られなかった。一方で、シンナムアルデヒドから誘導された共役イミンと一酸化炭素との反応では、有機溶媒への溶解性の低い生成物が得られた。しかし、生成物のNMRスペクトルは、同様の反応を窒素雰囲気下で行った場合の結果と類似しており、共役イミンの単独重合が進行したものと考えられる。
シクロブタノンから誘導されたイミンと一酸化炭素との反応では、オリゴマー生成物が得られた。生成物のNMRおよびIR測定の結果、イミンと一酸化炭素との共重合により生成するアミド結合を含む生成物が得られたこと示唆された。一方で、イミンの単独重合も進行することが明らかとなり、一酸化炭素との反応でもイミンの単独重合体が一部含まれていることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初は複核錯体によりイミンと一酸化炭素との共重合が進行することを期待していたが、これまでに合成を行ったキサンテン骨格をもつ複核ジイミンパラジウム錯体を用いた場合にはほとんど共重合は進行しなかった。一方で、反応性の高いイミンを用いると、単核錯体を用いても共重合が進行する可能性が示唆された。全体的には当初の予定よりは若干遅れているものの、当初予期していなかった反応性の高いイミンの有効性を見出すことができた。

今後の研究の推進方策

複核ジイミンパラジウム錯体を用いた場合にイミンと一酸化炭素との共重合がほとんど進行しなかった原因は、パラジウム中心間が離れすぎていることなどが原因であると考えられる。そこで、今後はパラジウム中心間がより近接した複核パラジウム錯体を合成し、それを用いた検討を行う。
また、シクロブタンイミンと一酸化炭素との共重合が単核パラジウム錯体により進行することが示唆されたが、イミンの単独重合も起こっている可能性があることから、共重合の選択性を高める検討を行う。具体的には、置換基を有するシクロブタンイミンや、様々な配位子をもつ単核錯体を用いた検討を行う。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Controlled isomerization polymerization of olefins, cycloolefins, and dienes2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 82 ページ: 392-405

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2015.09.077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Optically Active Polystyrene using Monophosphine Pd Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Matthieu Jouffroy, Dominique Armspach, Dominique Matt, Kohtaro Osakada, Daisuke Takeuchi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, International Edition

      巻: 55 ページ: not confirmed

    • DOI

      10.1002/anie.201603191

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Double cyclizative polymerization of trienes catalyzed by Pd complexes. Combined ring-forming and chain-walking reactions of the growing end2015

    • 著者名/発表者名
      Kenya Motokuni, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 6 ページ: 1248-1254

    • DOI

      10.1039/c4py01555j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclopolymerization of 1,6-heptadienes and 1,6,11-dodecatrienes having acyclic substitutents catalyzed by Pd-diimine complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Kenya Motokuni, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Polymer Bulletin

      巻: 72 ページ: 583-597

    • DOI

      10.1007/s002890014-1293-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerization of Methylenecyclohexanes Catalyzed by Diimine-Pd Complex. Polymers Having trans- or cis-1,4- and trans-1,3-Cyclohexylene Groups2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Keisuke Watanabe, Kenji Sogo, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 34 ページ: 3007-3011

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.5b00313

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Polyketones Containing substituted Six-Membered Rings via Pd-Catalyzed Copolymerization of Methylenecyclohexanes with Carbon Monoxide2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Keisuke Watanabe, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 ページ: 5745-6749

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01458

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Olefin Polymerization Catalyzed by Double-Decker Dipalladium Complexes: Low Branched Poly(a-Olefin)s by Selective Insertion of the Monomer Molecule2015

    • 著者名/発表者名
      Shigenaga Takano, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 21 ページ: 16209-16218

    • DOI

      10.1002/chem.201501991

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Polymerization of 3,3-dimethyl-1-butene by Diimine Pd Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ito, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2015
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2015-11-23 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Stereoselective Polymerization of Chiral Olefins by Diimine Pd Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tokura, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2015
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2015-11-23 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymerization of 3,3-dimethyl-1-butene by Diimine Pd Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ito, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      The 8th International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-11-15 – 2015-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Isomerization Polymerization of Alkenylcycloalkanes by Diimine Pd Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-10-18 – 2015-10-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymerization of 3,3-dimethyl-1-butene by Diimine Pd Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ito, Daisuke Takeuchi, Kohtaro Osakada
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-10-18 – 2015-10-22
    • 国際学会
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いた異性化重合による官能基配列の精密に制御されたポリオレフィンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      竹内大介、渡邉恵介、元国献也、小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] ジイミンパラジウム錯体による4級炭素をもつオレフィン類の重合2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤敬佑、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
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] パラジウム触媒による異性化重合を活用した新構造高分子の創製2015

    • 著者名/発表者名
      竹内大介
    • 学会等名
      平成27年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-06-10 – 2015-06-12
    • 招待講演
  • [学会発表] トリスピラゾリルメタン配位子を有する鉄錯体によるブタジエンの重合2015

    • 著者名/発表者名
      Ho Chee Tuck、竹内大介、小坂田耕太郎
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29

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公開日: 2017-01-06  

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