Development of Efficient Molecular Catalysts for Efficient Olefin Polymerization/Dimerization, New Sustainable Advanced Polymeric Materials

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本課題は従来技術で合成できない新規ポリマーや効率的なオレフィン重合・多量化を可能とする高性能分子触媒の創製、その特徴を活かした集積型高分子機能材料の創製や環境低負荷型の革新的合成法の開発に関する。2022年度の代表的な研究成果は以下の通りである。チタン錯体触媒：エチレンと天然に豊富なテルペンの基本単位であるイソプレンとの共重合が進行した。ジエン挿入後にエチレン挿入・環化が進行し、得られるポリマーは従来触媒（Nd, Sc触媒など）で得られるポリマーよりガラス転移温度が高く、優れたエラストマー特性を示した。プロピレンと各種環状オレフィンとの新規共重合体を合成し、ポリマーのミクロ構造解析、熱物性への環構造の影響を明らかにした。環状オレフィンの効率共重合のためのより優れた高性能触媒の合成に取り組み、所定の成果を得た。ニオブ錯体触媒：環状オレフィンの開環メタセシス重合に極めて高活性を発現する新規ニオブ－アルキリデン錯体触媒を合成し、（今迄成功例のない、低歪みの）シクロオクテンのシス特異的重合が高温で進行した。この種の重合への配位子効果は、関連のバナジウム触媒とは異なり、環状オレフィンに依存し、温度効果が顕著に現れた。バナジウム触媒：芳香族イミド配位子とフェノキシ配位子、N環状ヘテロカルベン（NHC）配位子を有する各種バナジウム－アルキリデン錯体を合成し、重合で得られるポリマーのシス・トランス特異性やタクティシティー制御への配位子効果に取り組んだ。NHC配位子によるオレフィンの配位制御が重要で、芳香族イミド配位子上の置換基効果が顕著に現れた。PMe3配位子を有するバナジウム錯体触媒によ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メタセシス重合が進行し、使用する配位子により、得られるボトルブラシポリマーのオレフィン二重結合のシス・トランス特異性が制御できることを報告した。