一次元包接重合における高度不斉誘導と高安定生長ラジカル

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650665
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 宮田 幹二 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90029322)
• Keywords: 一次元包接重合 / 空間効果 / 高安定生長ラジカル / 不斉誘導 / ホスト設計 / 空間設計 / 分子グラフィックス / 水素結合

Research Abstract

一次元包接重合の概念を確立し、これをより一般化するには、従来よりも実験系を広げる必要がある。本研究においては、新しい概念「空間効果」を数多くの実験的証拠により確証するため、新しい空間の設計と解析を中心に研究を進めた。以下に研究実績をまとめた。
1.重合反応空間の解析:分子グラフィックスによるナノスペ-スの解析を行った。X線構造解析デ-タに基づき、トンネル状空間の輪切り図形を描き、ゲスト分子の収容されている様子を調べた。これにより、重合反応が高度不斉誘導をともなう理由や生長ラジカルが熱的に高安定になる理由を確実に理解することが可能になると思われる。今までのところ、基礎デ-タが反応に用いたモノマ-そのものではないため、確実ではないが、かなりの推論をすることが可能になった。
2.反応空間を規定するのはホストの分子構造である。この分子構造を変化させていけば、空間の形・大きさ等が変化し、不斉誘導の大きさや生長ラジカルの安定性を変えられることがわかった。例えば、コ-ル酸をメチルエステルにすると、空間が大きくなり、重合反応性が高くなるモノマ-もあるが、不斉誘導率は減少し、生長ラジカルの熱安定性は低下した。従って、モノマ-と空間との相対的大きさ等が重合反応に決定的な影響を及ぼすという空間効果が存在することが、別の例から証明された。
3.ホストの分子設計をさらに進め、ゲストを収容する空間を形成する分子を探索した。コ-ル酸・デオキシコ-ル酸の種々の誘導体の分子集合様式が明確になるとともに、二重層状構造の形成様式がわかり、ゲストを収容する機構を理解できるようになった。その際、水素結合の様式が多様で、それが多様な分子集合様式、さらに多様な積層様式につながることが明白になった。

Research Products

• [Publications] 宮田 幹二: "包接重合" 高分子. 40. 398-401 (1991)
• [Publications] W.Goonewardena: "Inclusion Polymerization of Nitrile Monomers By Using Bile Acids and Their Methyl Esters" Chemistry Express. 6. 407-410 (1991)
• [Publications] W.Goonewardena: "Relative Size Effect on the Polymerization with Methyl Cholate Inclusion Compounds" Polymer Journal. 23. 1405-1408 (1991)
• [Publications] 宮田 幹二: "重合反応空間の解析" Polymer Preprints,Japan. 40. 141 (1991)
• [Publications] 宮田 幹二: "一次元包接重合における空間の効果と設計" Polymer Preprints,Japan. 40. 1972-1974 (1991)
• [Publications] 宮田 幹二(分担執筆): "Polymerization in Organized Media" Gordon and Breach, 300 (1992)