東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻
Department of Chemistry and Biotechnology, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo
Abstract
Synthesis of novel polymers can offer us a chance to improve our quality of life. In this thesis, the author describes the first synthesis of γ-polyketones directly functionalized with ester groups. These polymers were achieved by copolymerization of inexpensive petrochemicals, i.e., polar vinyl monomers and carbon monoxide. The catalyst employed for these reactions was a series of palladium phosphine-sulfonate complexes. In Chapter 1, motivation and detailed background of this work are explained. Then in Chapter 2, scope of the monomers is disclosed. In Chapters 3 and 4, the detailed structural analyses and the reaction mechanisms are described for methyl acrylate and vinyl acetate cases, respectively. Through the detailed study, the role of unique sulfonate group is analyzed. Next, the author shows the use of P-chiral phosphine-sulfonate ligand enables the microstructure regulation of the resulting γ-polyketone (Chapter 5). In addition, terpolymerizations of polar vinyl monomers, carbon monoxide, and ethylene are also shown in Chapter 6. Finally, physical properties of these co- and terpolymers are investigated to reveal the effect of ester groups into γ-polyketone. The research regarding this dissertation has been performed through 2006-2012 under the guidance of Prof. Kyoko Nozaki and supported by JSPS.
新たな高分子材料を生み出すことは、我々の生活を豊かにするための重要なアプローチである。本博士論文研究では、直接エステル基で修飾されたγ-ポリケトンの合成に初めて成功した。このポリマーは、安価な石油化学製品である極性ビニルモノマーと一酸化炭素の共重合反応によって得られた。この反応は、パラジウム／ホスフィン－スルホナート配位子系の錯体を、触媒として用いることが鍵であった。第1章では、本研究の動機と背景について詳細に説明する。次に第2章でモノマーの適用範囲について述べる。第3章と第4章では、それぞれアクリル酸メチルと酢酸ビニルを用いた場合について、ポリマーの構造解析と反応機構を調べる。これらの章を通して、本触媒の特徴であるスルホナート部位の役割について考察する。続いて、P-キラルな配位子を用いることで共重合体の一次構造が制御可能であることを示す(第5章)。さらに極性ビニルモノマー・一酸化炭素・エチレンの三元共重合にも言及し(第6章)、第7章でこれらエステル置換ポリケトンの物性解析結果を示す。この博士論文に関する研究は、2006年から2012年にかけて、野崎京子教授のご指導のもと、日本学術振興会の支援を得て行われた。
発行年
2012-03-22
日本十進分類法
431
学位名
博士(工学)
学位
doctoral
学位分野
Engineering (工学)
学位授与機関
University of Tokyo (東京大学)
研究科・専攻
Department of Chemistry and Biotechnology, Graduate School of Engineering (工学系研究科化学生命工学専攻)
Palladium-Catalyzed Copolymerization of Polar Vinyl Monomers with Carbon Monoxide
nakamura_thesis.pdf
(8.74MB)
