Development of Enantioselective Carboalumination of Alkenes and Alkynes Catalyzed by Rare-Erath Metal Catalysts

稀土金属催化剂催化烯烃和炔烃对映选择性碳铝化反应的研究进展

基本信息

批准号：
21F21334
负责人：
侯召民
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-11-18 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

損傷を自動的に復元できる「自己修復ポリマー」が，製品の長寿命化や資源・エネルギーの節約などの観点から大変注目され，様々な環境下で自己修復機能を示す高分子材料の開発が重要となっている。最近我々は、希土類金属とヘテロ原子との相互作用を活用し，スカンジウム触媒を用いたエチレンとアニシル（メトキシフェニル）基を持つプロピレン類との共重合反応を行ったところ，得られた共重合体が自己修復性や形状記憶特性など特異な物性を発現することが明らかとなった。この共重合体では、ベンゼン環上の置換基を変えることにより、熱物性や機械物性を制御することが可能であるが、酸素原子上の置換基効果については調べられていなかった。本共同研究では、酸素原子上に様々な置換基を有するアリールオキシプロピレン類とエチレンとの共重合体を合成し、自己修復性における置換基の効果について検討した。スカンジウム触媒を用いてエチレンとアリールオキシプロピレン類との共重合体を合成し、引張り試験により自己修復性を検討したところ、顕著な置換基効果が見いだされた。以前報告したエチレンとアニシルプロピレンの共重合体と比較して、今回合成した酸素原子上の置換基がフェニルの場合、十数倍自己修復速度が上昇した。今後さらに様々な置換基について検討する。希土類触媒を用いたアルケン類のカルボアルミ化反応については、不斉合成への展開についてDFT計算により、検討したところである。

从较长的产品寿命和节省资源和能源的角度来看，可以自动恢复损害的自动重复聚合物吸引了很多关注，以及在各种环境中表现出自我补制功能的聚合物材料的开发变得很重要。最近，我们利用了稀土金属和杂原子之间的相互作用，以与乙烯和丙烯苯基与氧化苯基（甲氧基苯基）基团之间进行扫描的共聚反应，并发现所得共聚物表现出独特的物理特性，例如自我治疗和形状记忆特性。在该共聚物中，可以通过更改苯环上的取代基来控制热物理特性和机械性能，但是尚未研究取代基对氧原子的影响。在这项联合研究中，合成了与氧原子和乙烯上各种取代基的芳氧丙烯烯的共聚物，并研究了取代基对自我修复特性的影响。使用Scandium催化剂合成了乙烯和芳氧氧丙烯的共聚物，并通过拉伸测试检查了自我修复特性，并发现了显着的取代效应。与先前报道的乙烯和苯基丙烯共聚物相比，当合成的氧原子上合成的取代基是苯基时，自我修复速率增加了十倍以上。将来将进一步研究各种取代基。使用稀土催化剂的烷烃反应已通过DFT计算进行了用于不对称合成的开发。