極性ビニル単体から高シンディオタキシ性ポリマーへのカタリストサイト制御協調ポリメリゼーション
Yuetao Zhang1, Yalan Ning, Lucia Caporaso
1Department of Chemistry, Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80523-1872, USA.
Journal of the American Chemical Society
|February 4, 2010
まとめ
この研究は,メチルメタクリlate (MMA) のような極性ビニルモノマーから高度シンディオタクティックなポリマーを生成するための新しい触媒を強調しています. 最適化された触媒は,ポリメリゼーション反応における優れた活性,効率,ステレオ制御を示しています.
科学分野:
- ポリマー化学のポリマー化学について
- 有機金属化学 有機金属化学
- カタリシス カタリシス カタリシス
背景:
- 極性ビニルモノメアの協調ポリメリゼーションは,モノメアの反応性と触媒の互換性のために困難です.
- メタロセーン触媒は制御されたポリメリゼーションの可能性を秘めているが,慎重にリガンドと金属センターの設計を必要とする.
- 極性ビニルモノマーポリメリゼーションにおいて,高いステレオ選択性,特にシンディオタクシー性を達成することが重要な目標です.
研究 の 目的:
- 極性ビニルモノメアの触媒サイト制御協調ポリメリゼーションを調査する.
- 高シンジオタキシ性ポリマーを生産するためのメタルロセンの触媒システムを特定し,最適化します.
- ポリメリゼーションプロセスの運動的,機械的,理論的基礎を解明する.
主な方法:
- 12C ((s)) 結合アンサ・サイクロペンタディエニル (Cp) -R ((2) E (((C,Si) -フローレニル (Flu)) グループ4のメタルロセンの触媒の合成とスクリーニング.
- メチルメタクリlate (MMA) のポリメリゼーションの運動学および機械学的研究.
- 理論的/計算的研究 密度関数理論 (DFT) を用いて,メカニズム的提案を支援する.
主要な成果:
- カチオンアンサ-メタロセンエステルエノラート触媒6は,MMAポリメリゼーション (1554 h−1 TOF,94% rrシンディオタクシー,1.14 MW分布) で優れた性能を示した.
- エステルエノラートケラート中間物質を含む,触媒部位制御の単金属の調整添加メカニズムが提案されました.
- システムは,幅広い温度範囲で恒常的なシンディオタクシー性を示し,溶媒の極性およびアニオン構造に対する無感性を示した.
結論:
- 最適化されたメタルロセーン触媒は,シンディオタクティックPMMAの非常に効率的でステレオ選択的合成を可能にします.
- ポリメリゼーションは,モノマーアシストエピメリゼーションによるユニークな触媒部位制御メカニズムに従います.
- 触媒ブリッジ構造はステレオ選択性に大きく影響し,硬いブリッジは性能を向上させる.
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