スカンジウム触媒による機能化されたα,ω-ダイエンの地域およびステレオ選択性サイクロポリメリゼーションおよびエチレンとの共ポリメリゼーション
Haobing Wang1, Yanan Zhao2, Masayoshi Nishiura1,3
1Advanced Catalysis Research Group , RIKEN Center for Sustainable Resource Science , 2-1 Hirosawa , Wako , Saitama 351-0198 , Japan.
この研究では,スクンジウム触媒を用いた機能化されたダイエンの制御されたサイクロポリメリゼーションが示され,高い地域性およびステレオ選択性を達成した. この発見は,精密に構造化されたサイクルポリマーを作るための新しい経路を提供します.
科学分野:
- ポリマー化学
- 有機金属化学
- カタリシス
背景:
- ヘテロ原子機能化されたα,ω-ダイエンのサイクロポリメリゼーションにおける地域とステレオ化学の正確な制御は重要な課題である.
- 既存の方法はよく定義されたサイクルポリマーアーキテクチャを生成するために必要な選択性が欠けている.
研究 の 目的:
- エーテルとチオエーテル機能化された1,6-ヘプタディエンの地域,二重選択,およびステレオレギュラーサイクロポリメリゼーションを達成する.
- ポリメリゼーション結果の制御における触媒-モノマー相互作用の役割を調査する.
- 機能化されたダイエンのエチレンとのコポリメリゼーションを調査する.
主な方法:
- 1,6-ヘプタディエン誘導体のサイクルポリメリゼーションに半サンドイッチスカンジウム触媒を使用した.
- 反応メカニズムを理解するために,密度関数理論 (DFT) の計算を使用した.
- 4-ベンジロキシ-1,6-ヘプタディエンと4-フェニルチオ-1,6-ヘプタディエンのポリメリゼーション実験を行った.
主要な成果:
- 4-ベンジロキシ-1,6-ヘプタディエンの同型サイクロポリメリゼーションが達成され,1,2,4-シス置換エチレンサイクロペンタン (ECP) マイクロ構造 (95% mmm) が得られた.
- 4-フェニルチオ-1,6-ヘプタディエンのポリメリゼーションで高いイソタクシー性 (95% rrr) を得,1,2-トランス-1,4-シス-ECP単位のみを形成する.
- DFT計算は,レジオとステレオ化学の制御におけるスカンジウム-ヘテロ原子相互作用の重要な役割を確認した.
- 機能化された1,6-ヘプタディエンのエチレンとの制御された共ポリメリゼーションが実証された.
結論:
- 半サンドイッチスカンジウム触媒は,1,6-ヘプタディエンのサイクロポリメリゼーションの地域およびステレオ化学を正確に制御できます.
- スカンジウム触媒とダイエン単体内のヘテロ原子の相互作用は,ステレオ規則性を達成する鍵です.
- この研究は,定義されたマイクロ構造を持つ機能化されたサイクルポリマーとコポリマーを合成するための新しい方法を提供します.
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