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

高效烯烃聚合/二聚高效分子催化剂的开发、新型可持续先进高分子材料

• 批准号: 21H01942
• 负责人: 野村 琴広
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01942/
• 关键词: 合成化学; 有機金属化学; 分子触媒; 前周期遷移金属触媒; 精密合成; 前周期遷移金属錯体触媒; 触媒設計; 精密重合; オレフィンメタセシス

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。

This topic は 従 to technology で synthesis で き な い new rules ポ リ マ ー や sharper rate な オ レ フ ィ ン quantitative を may overlap, と す る high-performance molecular catalyst の created, そ の, 徴 を live か し た set product type functional polymer materials の created や environment low duty の innovative synthesis の open 発 に masato す る. In 2022, the な research achievements represented by な are as follows: the following is the general である である. チ タ ン misprinted catalyst: エ チ レ ン と に aboundant natural な テ ル ペ ン の basic 単 a で あ る イ ソ プ レ ン と の was conducted overlap が し た. After ジ エ ン scions into に エ チ レ ン scions into · cyclization が し, ら れ る ポ リ マ ー は 従 to catalyst (Nd, Sc catalyst な ど) で have ら れ る ポ リ マ ー よ り ガ ラ ス planning move high temperature が く, optimal れ た エ ラ ス ト マ ー features を shown し た. プ ロ ピ レ ン と various ring オ レ フ ィ ン と の new rules, weigh fit を synthetic し, ポ リ マ ー の ミ ク ロ structural analysis and thermal physical property へ の の ring structure affect を Ming ら か に し た. The cyclic レフィ レフィ and <s:1> coincidentally coincidentally, ため, よ, <s:1>, superior れた, high-performance catalyst <e:1> synthesis に, taking the み group み and the determined <s:1> results を, obtained た. ニ オ ブ misprinted catalyst: annular オ レ フ ィ ン の open-loop メ タ セ シ ス overlap に extremely め て highly active を 発 now す る new rules ニ オ ブ - ア ル キ リ デ ン misprinted catalyst を synthetic し, (now to effect successful cases の な い, low slanting み の) シ ク ロ オ ク テ ン の シ ス specific overlap が high temperature で し た. こ の kind の overlap へ の ligand unseen fruit は, masato even の バ ナ ジ ウ ム catalyst と は different な り, annular オ レ フ ィ ン に dependent し, temperature working fruit が 顕 the に now れ た. バ ナ ジ ウ ム catalyst: aromatic イ ミ ド ligand と フ ェ ノ キ シ ligand, N annular ヘ テ ロ カ ル ベ ン (NHC) ligand を す る various バ ナ ジ ウ ム - ア ル キ リ デ ン misprinted を synthetic し, overlap で ら れ る ポ リ マ ー の シ ス · ト ラ ン ス specificity や タ ク テ ィ シ テ ィ ー suppression へ の ligand unseen fruit に group take り ん だ. The NHC coordination positions are による and レフィ. The <s:1> coordination control is が important で. The effect of the <s:1> permutation base on the aromatic <s:1> and amur ド coordination positions is が顕 and に manifested as れた. PMe3 ligand を have す る バ ナ ジ ウ ム misprinted catalyst に よ る ポ リ マ ー を side lock lock has す に る ノ ル ボ ル ネ ン inductor の リ ビ ン グ open-loop メ タ セ シ ス overlap が し, use す る ligand に よ り, ら れ る ボ ト ル ブ ラ シ ポ リ マ ー の オ レ フ ィ ン double combination の シ ス · ト ラ ン ス specificity が suppression で き る こ と を report Youdaoplaceholder0 た.

项目成果

Development of half-titanocene catalysts for synthesis of cyclic olefin copolymers

环烯烃共聚物合成用半茂钛催化剂的研制

• 发表时间: 2023
• 期刊: Polyolefin Journal (special issue)
• 作者: 須賀 健介;山角 拓也;齊藤 尚平;K.Nomura
• 通讯作者: K.Nomura

(Arylimido)niobium(V)-Alkylidenes as the Catalysts for Ring Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of Cyclic Olefins: Z-Specific ROMP of Cyclooctene by Nb(CHSiMe3)(NC6H5)[OC(CF3)3](PMe3)2

(芳基酰氨基)铌(V)-亚烷基作为环烯烃开环复分解聚合(ROMP)的催化剂：Nb(CHSiMe3)(NC6H5)[OC(CF3)3](PMe3)2对环辛烯的Z-特异性ROMP

• DOI: 10.1021/acs.organomet.2c00665
• 发表时间: 2023
• 期刊: Organometallics
• 影响因子: 2.8
• 作者: K. Chatchaipaiboon;K. Nomura
• 通讯作者: K. Nomura

High oxidation state arylimido-alkylidene complexes with vanadium and niobium complexes as catalysts for olefin metathesis polymerization

高氧化态芳基亚氨基亚烷基配合物与钒铌配合物作为烯烃复分解聚合催化剂

• 发表时间: 2023
• 作者: H. Usui;Y. Ishida;G. J. Richards;A. Hori;野村琴広
• 通讯作者: 野村琴広

高性能オレフィン重合触媒が拓く新規ポリマーの創製

使用高性能烯烃聚合催化剂生产新聚合物

• 发表时间: 2022
• 作者: Takenori Dairaku;Rika Kawai;Teppei Kanaba;Tetsuya Ono;Kentaro Yoshida;Hajime Sato;Kanako Nozawa-Kumada;Yoshinori Kondo;Jiro Kondo;Akira Ono;Yoshiyuki Tanaka and Yoshitomo Kashiwagi;野村琴広
• 通讯作者: 野村琴広

Synthesis of arylimido(niobium) alkylidene complexes as catalysts for olefin metathesis polymerization

烯烃复分解聚合催化剂芳基亚氨基（铌）亚烷基配合物的合成

• 发表时间: 2022
• 作者: Kanchana Chatchaipaiboon;野村琴広
• 通讯作者: 野村琴広