オレフィン重合触媒のモデル化を分子設計

一般に、固体触媒の表面には迸択性の異なる複数の活性種が存在する。オレフィンの重合触媒として著名なチグラー・ナッタ触媒も例外ではない。これは反応性の高いAlR_3を助触媒として用いることに起因するところが大きい。その様な見地より、我々はすでに反応性の低いCp_2TiMe_2を助触媒に用い、均質な活性種を触媒表面に付与することに成功した。本年度は、この系(TiCl_3-Cp_2TiMe_2)を用い、まず種々のオレフィン(C_3〜C_2_0)の重合を試みた。その結果、いずれのオレフィンに対しても極めてアイソタクチック度の高い(〜100%)ポリマーを与えた。この系はまた、共重合に対してもホモポリマーを生成することなく、モノマー組成にばらつきのない均質な共重合体を与えた。ついで複雑なMgCl_2担持型の工業触媒を用い同様の実験を行い、上記の系で得られた結果との比較から、内部および外部ドナーとして併用するルイス塩基の立体特異性に及ぼす作用機構を明確にした。このように、超高立体特異性触媒の分子設計に関してはほぼ研究を完了した。一方、これとは正反対の非立体特異性ポリマーの需要が最近急速に増大している。しかし、通常の固体触媒を用いる限りその目的は達成しえないとされてきた。我々は、上記の知見の総合から非立体特異性触媒の分子設計についても手がけ、超低立体特異性触媒(〜0%)の調製にも成功した。現在は、超低立体特異性触媒から超立体特異性触媒への自在な変換法の確立を目指して研究を進めており、その成功を待って、両触媒系における重合活性種の同定に取り組む予定である。本研究は、高分子合成化学および触媒化学の分野における最難関テーマの一つと考えられ、その完成にはさらに若干の時間を要する。

一般に、固体触媒の表面には迸択性の異なる複数の活性種が存在する。オレフィンの重合触媒として著名なチグラー・ナッタ触媒も例外ではない。これは反応性の高いAlR_3を助触媒として用いることに起因するところが大きい。その様な見地より、我々はすでに反応性の低いCp_2TiMe_2を助触媒に用い、均質な活性種を触媒表面に付与することに成功した。本年度は、この系(TiCl_3-Cp_2TiMe_2)を用い、まず種々のオレフィン(C_3〜C_2_0)の重合を試みた。その結果、いずれのオレフィンに対しても極めてアイソタクチック度の高い(〜100%)ポリマーを与えた。この系はまた、共重合に対してもホモポリマーを生成することなく、モノマー組成にばらつきのない均質な共重合体を与えた。ついで複雑なMgCl_2担持型の工業触媒を用い同様の実験を行い、上記の系で得られた結果との比較から、内部および外部ドナーとして併用するルイス塩基の立体特異性に及ぼす作用機構を明確にした。このように、超高立体特異性触媒の分子設計に関してはほぼ研究を完了した。一方、これとは正反対の非立体特異性ポリマーの需要が最近急速に増大している。しかし、通常の固体触媒を用いる限りその目的は達成しえないとされてきた。我々は、上記の知見の総合から非立体特異性触媒の分子設計についても手がけ、超低立体特異性触媒(〜0%)の調製にも成功した。現在は、超低立体特異性触媒から超立体特異性触媒への自在な変換法の確立を目指して研究を進めており、その成功を待って、両触媒系における重合活性種の同定に取り組む予定である。本研究は、高分子合成化学および触媒化学の分野における最難関テーマの一つと考えられ、その完成にはさらに若干の時間を要する。