ヒドロシランを潜在性開始剤とする有機ホウ素触媒を用いたグループトランスファー重合

使用有机硼催化剂以氢硅烷作为潜在引发剂的基团转移聚合

基本信息

批准号：
25620090
负责人：
覚知豊次
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は有機ホウ素触媒とヒドロシランを用いたグループトランスファー重合(GTP)法の確立を目指した。トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素はヒドロシランによるアルファー,ベータ-不飽和カルボニル化合物のヒドロシリル化や、GTP 法の生長反応に相当する向山-Michael 反応の触媒として知られている。そこで、アクリル系モノマーとヒドロシランの混合物にトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素加えるだけで、シリルエノレートを用いないGTP法を開拓する。まず，従来のGTP法による重合が可能であったアクリレート類、メタアクリレート類、アクリルアミド類についてヒドロシランの種類や重合溶媒ならびに重合温度を様々に変えて反応を行った。アクリル酸ブチルとメタクリル酸メチルはジメチルフェニルシランを、N,N-ジメチルアクリルアミドはジメチルエチルシランを用い、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素を触媒とすると重合はリビング的に進行した。得られたポリマーの分子量は計算値と良く一致し、またその分子量分散ども非常に狭かった。さらに、得られたポリマーをマトリックス支援レーザー脱離イオン化－飛行時間型質量分析測定により詳細に評価した結果、いずれのポリマーも用いたモノマーのみからなっており、本重合反応が副反応なくリビング的に進行したことが明らかとなった。

今年，我们的目标是建立一种使用有机硼催化剂和氢硅烷的基团转移聚合（GTP）方法。三(五氟苯基)硼被认为是α,β-不饱和羰基化合物与氢硅烷的氢化硅烷化和Mukaiyama-Michael反应的催化剂，该反应对应于GTP方法中的生长反应。因此，我们将开发一种不使用硅基烯醇化物的GTP方法，只需将三(五氟苯基)硼添加到丙烯酸单体和氢硅烷的混合物中即可。首先，我们对丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯酰胺的各种类型的氢硅烷、聚合溶剂和聚合温度进行了反应，这些丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯酰胺可以使用传统的GTP方法进行聚合。丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯使用二甲基苯基硅烷，N,N-二甲基丙烯酰胺使用二甲基乙基硅烷，三(五氟苯基)硼作为催化剂，以活性方式进行聚合。所得聚合物的分子量与计算值吻合较好，且分子量分散度很窄。此外，通过基质辅助激光解吸电离和飞行时间质谱对所得聚合物进行详细评估，结果发现两种聚合物均仅由单体组成，并且主要聚合反应在显然已经取得了进展。