Synthesis of novel silicon compounds that can make innovation in materials field

新型硅化合物的合成为材料领域带来创新

• 批准号: 20K05524
• 负责人: 海野 雅史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05524/
• 关键词: 機能性材料; シルセスキオキサン; 電子材料; シロキサン; 構造解析; ハイブリッド材料; 機能物性材料; ケイ素材料; 分子構造; ケイ素; 材料科学; シリコーン; 構造規制; 合成

当該年度は、引き続き材料としての応用を指向し、実用化に向けた取り組みを行った。基本骨格として、かご型シルセスキオキサン（T8）、ラダーシロキサン、ダブルデッカーシロキサン（DDSQ)に、反応性置換基として、ビニル基やアリル基などを導入し、さらに官能基変換で、チオール（SH）、アジド基（N3）、シリル基（SiR3）の導入化合物を合成した。昨年度に引き続き、一群の反応性モノマーの応用として、共同研究を行っている企業(本年度は5社)を通じ、様々な材料への展開を検討し、実用化に結びつける試みが進行している。いずれの化合物も、シロキサン骨格のハイブリッド性を反映し、合成後は濃縮、溶媒洗浄のみで、純粋な目的物を得ることが可能で、実用化においても大変有望である。また、特異な物性を示す化合物として、イオウ原子を含む大環状はしご型シロキサン（ラダーシロキサン）の合成も行った。この化合物は大きなシロキサン＋イオウの環を分子内に有することから、ホスト分子としても有望であるが、特に最近の電子材料用途で強く求められている低誘電率材料（分子内に空孔を有すると絶縁性が向上する）、高屈折率材料（ディスプレイのコーティングなど、空孔やフェニル基、イオウ原子を有することで高くなる）として有望であると考え、共同研究先において合成した５種類の新規化合物について、屈折率の測定、応用の可能性を図っていただいている。また、これまでは耐熱性の高いシルセスキオキサンを骨格とするモノマーの合成に注力していたが、これらの化合物の合成において、新しいシランカップリング剤としてハイブリッド材料のよい原料となる可能性が示され、合わせてその検討も行った。

When the annual は, indexing き 続 き material と し て の 応 を pointed toward し, be used to け に た group take り み を line っ た. Basic skeleton と し て, か ご type シ ル セ ス キ オ キ サ ン (T8), ラ ダ ー シ ロ キ サ ン, ダ ブ ル デ ッ カ ー シ ロ キ サ ン (DDSQ) に, anti 応 replacement と し て, ビ ニ ル base や ア リ ル base な ど を import し, さ ら に functionality, variations in で, チ オ ー ル (SH), ア ジ ド base (N3), シ リ ル base (SiR3) の guide The compound を synthesizes た. Yesterday annual に lead き 続 き, a group of の anti 応 モ ノ マ ー の 応 with と し を line っ て, studies together て い る enterprise (は this year 5) を じ and others 々 な material へ の expand を beg し 検, be use に knot び つ け る try み が for し て い る. い ず れ も の compounds, シ ロ キ サ ン bone の ハ イ ブ リ ッ ド を reflection し incorporated, synthetic は after enrichment, solvent の み で, pure 粋 な goal object を have る こ と が may で, be use に お い て も big - is expected to be で あ る. ま た, specific な property を す compounds in と し て, イ オ を ウ atoms contain む big annular は し ご type シ ロ キ サ ン (ラ ダ ー シ ロ キ サ ン) line の synthetic も っ た. こ の compound は big き な シ ロ キ サ ン + イ オ ウ の ring を intramolecular に have す る こ と か ら, ホ ス ト molecular と し て も could で あ る が, に recently の electronic material USES で strong く め ら れ て い る low rate of induced electric material (intramolecular に を empty holes have す る と never try sex が upward す る), high rate of inflectional materials (デ ィ ス プ レ イ の コ ー テ ィ ン グ な ど , empty hole や フ ェ ニ ル base, イ オ ウ す を atoms る こ と で high く な る) と し て could で あ る と え test and common research first に お い て synthetic し た 5 kinds の new rules compound に つ い て, の inflectional rate determination, 応 の possibility を 図 っ て い た だ い て い る. ま た, こ れ ま で は high heat resistance の い シ ル セ ス キ オ キ サ ン を bone と す る モ ノ マ ー の synthetic に note force し て い た が, こ れ ら の の compounds synthesized に お い て, new し い シ ラ ン カ ッ プ リ ン グ tonic と し て ハ イ ブ リ ッ ド material の よ い materials と な が る possibility in さ れ and わ せ て そ の 検 line for も っ た.

项目成果

Synthesis and reaction of double-decker siloxanes with reactive substituents

具有活性取代基的双层硅氧烷的合成与反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Masafumi Unno;Yujia Liu;Nobuhiro Takeda;Armelle Ouali
• 通讯作者: Armelle Ouali

Synthesis of Novel Cage Silsesquioxanes for Applications to Catalysis and Materials

用于催化和材料应用的新型笼状倍半硅氧烷的合成

• 发表时间: 2020
• 作者: Kyoka Koizumi;Yujia Liu;Armelle Ouali;Nobuhiro Takeda;Masafumi Unno
• 通讯作者: Masafumi Unno

Styryl-Functionalized Cage Silsesquioxanes as Nanoblocks for 3-D Assembly

• DOI: 10.1021/acs.organomet.0c00119
• 发表时间: 2020-05
• 期刊: Organometallics
• 影响因子: 2.8
• 作者: M. Laird;A. van der Lee;D. Dumitrescu;C. Carcel;Armelle Ouali;J. Bartlett;M. Unno;M. Wong Chi Man

次世代シランカップリング剤について；最近の研究より

关于下一代硅烷偶联剂的最新研究；

• 发表时间: 2021
• 作者: Horiuchi Shinnosuke;Hiroiwa Hirotaka;Sakuda Eri;Arikawa Yasuhiro;Umakoshi Keisuke;海野雅史
• 通讯作者: 海野雅史

University of Michigan(米国)

密歇根大学（美国）