アルケニルボロン酸エステル共重合体のルイス酸性ホウ素を鍵とした側鎖協働型触媒機能

路易斯酸性硼烯基硼酸酯共聚物的侧链协同催化功能

• 批准号: 22KJ1879
• 负责人: 牧野 寛
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1879/
• 关键词: ホウ素; 高分子触媒; ルイス酸性; 側鎖間協働; 高分子分解

当特別研究員はこれまでに、アルケニルボロン酸エステルのラジカル重合によってホウ素が主鎖に直結した特殊な構造を有するポリマーの合成に取り組み、ホウ素の特性を生かした高分子反応に基づく従来では難しかったポリマーの合成を行ってきた。本研究では、主鎖に直結したホウ素のルイス酸性に着目することでルイス塩基性部位を有する無水マレイン酸との共重合体が酸塩基相互作用に由来する側鎖間協働を発現することを見出し、直接エステル化高分子触媒として機能することを発見した。実際に、ビニルボロン酸エステルと無水マレイン酸のラジカル共重合によって得られたポリマーを用いて4-フェニル酪酸と1-ヘキサノールの直接エステル化を試みたところ、高い収率で目的のエステル化合物が得られた。主鎖とホウ素の間にスペーサーを組み込んだ骨格や酸無水物の代わりにアクリレート骨格を持つポリマーは触媒効果を示さず、側鎖間協働には適切な側鎖設計が必要なことが分かった。また、分子量効果も明確に観測され、高分子量体でなければ活性が低下する挙動も見られた。これらの結果から、主鎖に直結したホウ素の反応性を利用することで、これまでにほとんど報告例がなかった酵素様の合成高分子触媒の設計に成功した。また、予想外の成果として、様々な含ホウ素ポリマーを合成してその性質を調査している際、ホウ素モノマーとメタクリレートからなる共重合体が特定の外部刺激に応答して主鎖分解を示すことを見出した。酸化剤の作用により主鎖上ホウ素が脱離することでラジカルが生成し、隣接するメタクリレートユニットとの間でβ-開裂が進行することが原因と考えている。近年、使用時は安定でありながら特定の外部刺激によって分解を引き起こすポリマーは持続可能社会構築の観点から重要視されており、こうしたポリマーを設計する上で新しい指針を与える成果と考え、英語原著論文として発表した。

When the special researcher made a decision on the composition of polymer molecules, he said that the polymer molecules had been synthesized in the presence of special structures. In this study, we found that the interaction between the acid and the base of the polymer catalyst was directly related to the interaction between the acid and the base of the polymer catalyst In practice, the compound of interest is obtained by using 4-hydroxy butyric acid and 1-hydroxy butyric acid as a direct reaction agent. The combination of the main lock and the support element and the acid-anhydrous material support element shows the catalytic effect, and the coordination between the side locks requires appropriate side lock design. The molecular weight of the product is clearly measured, and the activity of the high molecular weight product is reduced. The results show that the design of polymer catalyst is successful. The results of the study include the investigation of the properties of the complex, the analysis of the complex, the analysis of the complex, and the analysis of the complex. An investigation into the causes of the formation and development of β-cracking in the presence of acidizing agents In recent years, the use of time is stable, and the specific external stimulus is decomposed. It is possible to maintain the social structure of the important point.

项目成果

Incorporation of boryl pendant as the trigger in methacrylate polymer for backbone degradation

在甲基丙烯酸酯聚合物中加入硼基侧链作为主链降解的触发剂

• DOI: 10.1039/d2cc04882e
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Hiroshi Makino;Tsuyoshi Nishikawa;Makoto Ouchi
• 通讯作者: Makoto Ouchi

ホウ素側鎖を含むビニルポリマーの炭素ーホウ素結合を起点とする主鎖開裂分解

从含硼侧链乙烯基聚合物的碳-硼键开始主链断裂分解

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroshi Suzuki;Tsuyoshi Nishikawa;Hiroshi Makino;Makoto Ouchi;金澤共晃 ・西川 剛 ・大内 誠;平野航暉・西川剛・大内誠;鈴木宏史・西川剛・大内誠;牧野寛・西川剛・大内誠;鈴木宏史・西川剛・大内誠;牧野寛・西川剛・大内誠
• 通讯作者: 牧野寛・西川剛・大内誠

Polymethacrylate Degradation Unlocked by Synergistic Dual Stimuli: Base Interaction and Photocatalysis on Boryl Pendants Leading to Main-Chain Scission

协同双重刺激解锁聚甲基丙烯酸酯降解：硼基侧链上的碱相互作用和光催化导致主链断裂

• 发表时间: 2022
• 作者: 一二三 遼祐;Yasuomi Yamazaki;牧野寛・西川剛・大内誠;牧野寛・西川剛・大内誠;鈴木宏史・西川剛・大内誠;牧野寛・西川剛・大内誠
• 通讯作者: 牧野寛・西川剛・大内誠

アニオン重合におけるボリル化停止反応とホウ素部位の変換に基づいた末端官能性ポリマーの合成

基于硼基化终止反应和阴离子聚合中硼部分转化的末端功能聚合物的合成

• 发表时间: 2022
• 作者: 一二三 遼祐;Yasuomi Yamazaki;牧野寛・西川剛・大内誠
• 通讯作者: 牧野寛・西川剛・大内誠

含ホウ素化合物の特異な反応性を鍵とした高分子合成と機能開拓

利用含硼化合物独特的反应性进行聚合物合成和功能开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 一二三 遼祐;Yasuomi Yamazaki;牧野寛・西川剛・大内誠;牧野寛・西川剛・大内誠
• 通讯作者: 牧野寛・西川剛・大内誠