不均一系触媒による高選択的な精密重合開始剤系の開発

使用非均相催化剂开发高选择性精密聚合引发剂体系

• 批准号: 10J00942
• 负责人: 金澤 有紘
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University (2011)Nagoya University (2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00942/
• 关键词: リビング重合; ラジカル重合; 付加重合; 不均一系触媒; 酸化鉄; ビニルモノマー; スチレン; メタクリル酸メチル

本研究では,高選択性,環境低負荷,高汎用性などの特長を有する,不均一系触媒を用いた精密重合開始剤系の開発を目的としている。昨年度,酸化鉄(FeO,Fe_3O_4)を不均一系触媒として用い,DMF/トルエンなどの溶媒中,適切な炭素-臭素結合型開始剤を組み合わせることで,ビニルモノマーの制御/リビングラジカル重合が進行することを新たに見出した。今年度も引き続き,酸化鉄を触媒として用いる系について,さまざまな添加物が重合制御に及ぼす効果や触媒の再使用,触媒作用の機構などに関する検討を行った。ホスフィンやアミン,第四級オニウム塩などのさまざまな添加物を用いて,FeOあるいはFe_3O_4によるスチレンあるいはメタクリル酸メチルの重合を検討したところ,FeOの場合にはn-Bu_4NBrやn-Bu_4PBrなどの臭化テトラアルキルオニウム塩,Fe_3O_4の場合にはPh3Pを用いた場合に特に分子量分布の比較的狭いポリマーが生成し,重合がより制御されることがわかった。重合制御には適切な溶媒を用いることも重要であり,Fe_3O_4Ph_3P系によるスチレンの重合においてDMF/トルエン混合溶媒の量比の効果を詳細に検討したところ,DMFが少ないほど生長末端の炭素-臭素結合が副反応を起こしにくく,重合が定量的に進行し,制御も良いことがわかった。一方でトルエンのみを溶媒とした場合には重合は定量的に進行しなかった。酸化鉄の触媒作用に関しては,撹拌が重合速度に及ぼす影響や,重合途中での酸化鉄除去に伴う失活化などから,酸化鉄表面が重合中常に炭素-臭素結合の開裂による生長ラジカルの生成に関与していると考えられる。また,重合後にFeOは遠心分離,Fe_3O_4は磁石を用いて集めることによって回収し,空気下での洗浄,減圧乾燥という比較的簡便な手法により重合触媒としての再使用が可能であることがわかった。

This study has the advantages of high selectivity, low environmental load, high usability and high performance, and the precision coincidence of heterogeneous catalysts is very important for the purpose of opening. Last year, acidizing (FeO,Fe_3O_4) heterogeneous catalyst was used. In the DMF/ solvent, the combination of carbon and odor was used to improve the performance of the system. This year, the acidizing agent is used in the system, the additive is used in the superposition system, and the catalyst is used again, and the catalyst is used again. In the fourth stage, the additives are used, FeO, Fe _ 3O_4, iron, acid, n-Bu_4NBr, n-Bu_4PBr, and so on. The Fe_3O_4 coalescing Ph3P uses the narrowness of the molecular weight distribution ratio of the molecular weight distribution to generate the molecular weight distribution. It is important to make and control the use of high-quality solvents. Fe_3O_4Ph_-3P series is used in the production of high-performance mixed solvents. The amount of mixed solvents is higher than that of DMF/ mixtures, and the end-product carbon-odor combination of DMF is used to improve the quality of the product. One party should make sure that the solvent is used to determine the amount of overlap. The acidizing catalyst acts as a catalyst to reduce the temperature, mix the coincidence rate and influence the temperature, remove the inactivated carbon on the surface of the acidified carbon, combine the carbon and odor on the acidified surface to generate the temperature and the temperature of the growth cycle. After coincident, the FeO magnets were separated, and the Fe_3O_4 magnets were used to clean the air, wash them in the air, wash the stools in the air, and compare the stools in the air after coincident with the catalyst.

项目成果

Iron Oxides as Heterogeneous Catalysts for Controlled/Living Radical Polymerization of Styrene and Methyl Methacrylate

• DOI: 10.1021/ma102812n
• 发表时间: 2011-04-12
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Kanazawa, Arihiro;Satoh, Kotaro;Kamigaito, Masami
• 通讯作者: Kamigaito, Masami

酸化鉄を不均一系触媒とする制御ラジカル重合

使用氧化铁作为非均相催化剂的受控自由基聚合

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuta KITAMUA;Hirotaka OGINO;Noriyuki MIYAZAKI;Toshiro MABUCHI;Teruhiko NAWATA;貴田大樹;綾部信哉;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;田中啓介;田中啓介;Arihiro Kanazawa;金澤有紘
• 通讯作者: 金澤有紘

Metal oxides for green precision polymer synthesis : living cationic polymerization of vinyl ethers and other possibilities

用于绿色精密聚合物合成的金属氧化物：乙烯基醚的活性阳离子聚合和其他可能性

• 发表时间: 2010
• 作者: Yuta KITAMUA;Hirotaka OGINO;Noriyuki MIYAZAKI;Toshiro MABUCHI;Teruhiko NAWATA;貴田大樹;綾部信哉;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;田中啓介;田中啓介;Arihiro Kanazawa;金澤有紘;Arihiro Kanazawa;金澤有紘;Arihiro Kanazawa
• 通讯作者: Arihiro Kanazawa

Heterogeneous catalytic systems using iron oxides for controlled/living radical polymerization

使用氧化铁进行受控/活性自由基聚合的多相催化系统

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuta KITAMUA;Hirotaka OGINO;Noriyuki MIYAZAKI;Toshiro MABUCHI;Teruhiko NAWATA;貴田大樹;綾部信哉;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;田中啓介;田中啓介;Arihiro Kanazawa;金澤有紘;Arihiro Kanazawa
• 通讯作者: Arihiro Kanazawa

Heterogeneous Catalysis of Iron Oxides for Controlled/Living Radical Polymerization

氧化铁的多相催化受控/活性自由基聚合

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuta KITAMUA;Hirotaka OGINO;Noriyuki MIYAZAKI;Toshiro MABUCHI;Teruhiko NAWATA;貴田大樹;綾部信哉;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;貴田大樹;田中啓介;田中啓介;Arihiro Kanazawa;金澤有紘;Arihiro Kanazawa;金澤有紘
• 通讯作者: 金澤有紘