疎水認識によるセルロース誘導体の高機能化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11760122
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 上高原 浩 京都大学, 大学院・農学研究科, 助手 (10293911)
• Keywords: セルロース / セロビオース / 還元性末端

Research Abstract

脂質二重層中の糖脂質のようにセルロースの還元性末端に疎水基を導入し、自己組織化あるいは重合させればその分子鎖は平行に配向すると期待される。
(1)還元性末端にアミノ基を有するセルロース誘導体の合成: 既報に従い天然セルロース(ワットマンセルロースCF-11)をリン酸加水分解し低重合度セルロース(DP=ca.13)を調製した。得られた低重合度セルロースをアセチル化した。次いで、無水ジクロロメタン中SnCl_4・TMSN_3を用いその還元性末端にβ結合選択的にアジド基を導入した。アジド基を水素気流下パラジウム炭素を用いて接触還元してアミノ基へと変換した。
(2)アルキル鎖ブロックの合成: 末端にカルボン酸と水酸基を持つ化合物、15-hydroxypentadecanoic acidから4段階で末端にカルボン酸とアジド基を持つ化合物、15-azido-pentadecanoic acidを新規に合成しアルキル鎖ブロックとした。
(3)アルキル鎖長の異なるセルロース誘導体の合理的合成: 試薬としてEEDQを用いたセルロースの末端アミノ基と15-azido-pentadecanoic acidとの縮合、アジド基の還元によるアミノ基への変換を繰り返すことにより、炭素数15のアルキル鎖ブロックがアミド結合したセルロース誘導体シリーズを合成した。2段階の反応で炭素鎖15のアルキル基が逐次セルロース還元末端に結合した。
(4)最終末端官能基のセルロース誘導体への導入: また、セルロースのモデル化合物としてセロビオースを用い、その還元性末端15-hydroxypentadecanoic acidをアミド結合で導入した。その長鎖アルキル鎖末端へ重合性官能基としてメタクリル酸を導入した。この化合物の原子移動ラジカル重合により、分子量分布が精密に制御されたセロビオース含有櫛形ポリマーを新規に得た。