[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

連鎖と逐次重合が同時に起こる?

[スポンサーリンク]

2016年,理化学研究所の候らは,希土類ハーフサンドイッチ触媒を用いたメトキシスチレンの重合において,連鎖重合と逐次重合を同時に起こすことに成功した.本研究の鍵は候らの希土類ハーフサンドイッチ触媒の活性の高さと,モノマーのメトキシ基の置換位置にある

“Simultaneous Chain-Growth and Step-Growth Polymerization of Methoxystyrenes by Rare-Earth Catalysts”

Xiaochao Shi, Masayoshi Nishiura, Zhaomin Hou*
Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 14812 –14817. DOI: 10.1002/anie.201609065

希土類ハーフサンドイッチ触媒

希土類ハーフサンドイッチ錯体* は、シクロペンタジエニル基(Cp)を一つ有する錯体であり,高い反応性や,特異な反応を起こすことが解明されてきている1

(* シクロペンタジエニル基(Cp)支持配位子を二つ有するメタロセン型の錯体をサンドイッチ型錯体と呼ぶことからこのように呼ばれる)

図1. ハーフサンドイッチ触媒例

得られたポリマーについて

ビニルモノマーはC=C結合が反応点となり,重合する.

図2. ビニルモノマーの重合

今回用いたモノマーはメトキシベンゼンで,通常思い浮かべるのは連鎖重合ですが…

図3. o-メトキシベンゼンの連鎖重合

本報告では逐次重合も同時に進行するとのこと。

どんなポリマーが得られるのかというと、

逐次重合ってどういうものだったっけ…とか考え直してしまう人もいるのではないでしょうか.

私も参考書を読み直しました笑

なぜこのようなポリマーを与えるのかは,反応機構の項で考えることとします.

が,この段階で注目しておいて欲しいのは,ベンゼン環のC-H結合が付加しているなーというところと,

更によく見ると,メトキシ基から見てオルト位のC-H結合だなーというところです.

一つの触媒系で同時に連鎖と逐次重合を行う系は存在しなく,新規ポリマーを得ることに成功しています.

反応考察

触媒系は希土類ハーフサンドイッチ触媒と助触媒としてトリチルボレートを組み合わせています.助触媒についても今後まとめられたらいいなと思ってます.ビニル基から見てオルト,メタ,パラ位にメトキシ基が置換した立体異性体で重合を行うと,o-メトキシスチレンでは,連鎖重合が起こり,他二つでは連鎖と逐次重合のどちらも起きています.

推定反応機構

  1. C-H結合活性化とC=C結合の挿入が起こり,アニソール-エチレン交互の配列を有するオリゴマーが形成され,オリゴマー同士が結合を形成していく逐次重合反応
  2. メトキシスチレンのC=C結合の挿入反応による連鎖重合反応

二つの種類の重合反応が同時に起こり,ポリマーが得られる.

o-メトキシスチレンでは,オルト位の立体障害により,C-H結合活性化が起こらずに,連鎖重合のみが起こります.

今後の展望

メトキシスチレン以外のモノマーに対する重合活性などが気になりるところです.新規ポリマーを無数に合成可能な重合反応なので,続報を楽しみに待ちましょう.

参考文献

  1. M. Nishiura and Z. Hou, Nature Chem, 2010, 2, 257. DOI:10.1038/nchem.595

関連リンク

  1. 理化学研究所 候有機金属化学研究室HP
  2. RIKEN Research Highlights
Avatar photo

Kyoten

投稿者の記事一覧

高専卒業後、修士課程へ。高分子化学、超分子化学、有機光化学などの記事を書きます。やるときはやるし、やらないときはやらない。分かりやすく化学を伝えていきたいと思っています。

関連記事

  1. 【ナード研究所】ユニークな合成技術~先端研究を裏支え!~
  2. キャリアデザイン研究講演会~化学研究と企業と君との出会いをさがそ…
  3. リチウムイオンに係る消火剤電解液のはなし
  4. MEDCHEM NEWS 32-4 号「創薬の将来ビジョン」
  5. ナノ合金の結晶構造制御法の開発に成功 -革新的材料の創製へ-
  6. 研究活動の御用達!PDF加工のためのクラウドサービス
  7. 高難度分子変換、光学活性α-アミノカルボニル化合物の直接合成法
  8. 青いセレンディピティー

注目情報

ピックアップ記事

  1. 第三回 北原武教授ー化学と生物の融合、ものつくり
  2. 1,3-ジオールの不斉非対称化反応による光学活性オキサゾリン誘導体の合成
  3. ⽔を嫌う CH₃-基が⽔をトラップする︖⽣体浸透圧調整物質 TMAO の機能溶液化学を、分⼦間相互作⽤の時空間精細解析で解明
  4. 書店で気づいたこと ~電気化学の棚の衰退?~
  5. 動的な軸不斉を有する大環状ホスト分子
  6. 論説フォーラム「グローバル社会をリードする化学者になろう!!」
  7. エドマン分解 Edman Degradation
  8. ふにふにふわふわ☆マシュマロゲルがスゴい!?
  9. モリブデンのチカラでニトロ化合物から二級アミンをつくる
  10. ケムステVシンポ、CSJカレントレビューとコラボします

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2017年7月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

注目情報

最新記事

理研の研究者が考える未来のバイオ技術とは?

bergです。昨今、環境問題や資源問題の関心の高まりから人工酵素や微生物を利用した化学合成やバイオテ…

水を含み湿度に応答するラメラ構造ポリマー材料の開発

第651回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院工学研究科(大内研究室)の堀池優貴 さんにお願い…

第57回有機金属若手の会 夏の学校

案内:今年度も、有機金属若手の会夏の学校を2泊3日の合宿形式で開催します。有機金…

高用量ビタミンB12がALSに治療効果を発揮する。しかし流通問題も。

2024年11月20日、エーザイ株式会社は、筋萎縮性側索硬化症用剤「ロゼバラミン…

第23回次世代を担う有機化学シンポジウム

「若手研究者が口頭発表する機会や自由闊達にディスカッションする場を増やし、若手の研究活動をエンカレッ…

ペロブスカイト太陽電池開発におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用

持続可能な社会の実現に向けて、太陽電池は太陽光発電における中心的な要素として注目…

有機合成化学協会誌2025年3月号:チェーンウォーキング・カルコゲン結合・有機電解反応・ロタキサン・配位重合

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2025年3月号がオンラインで公開されています!…

CIPイノベーション共創プログラム「未来の医療を支えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第105春季年会(2025)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「未来の医療…

OIST Science Challenge 2025 に参加しました

2025年3月15日から22日にかけて沖縄科学技術大学院大学 (OIST) にて開催された Scie…

ペーパークラフトで MOFをつくる

第650回のスポットライトリサーチには、化学コミュニケーション賞2024を受賞された、岡山理科大学 …

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー