2017 Fiscal Year Annual Research Report
Controlled Synthesis of Polysaccharides in Porous Coordination Polymers
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15K17869
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小林 裕一郎 大阪大学, 理学研究科, 特任助教(常勤) (10739676)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 多孔性金属錯体 / 多糖 / 糖鎖高分子 / 制御合成 / 多孔性糖鎖材料 / 開環重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属イオンと有機配位子からなる多孔性金属錯体の細孔を糖鎖合成の反応場として利用し、制御合成を行う。多孔性金属錯体はゼオライトや活性炭などの従来の多孔性物質では実現しにくい、「完璧に近い規則性」、「設計性の高さ」を特徴として有する。このナノ空間を予め糖鎖がちょうど一本で包接される大きさに設計した上で、単糖の配向・位置・距離を制御し、単糖を連結することが出来れば、得られる糖鎖の１次構造を精密に制御できることが期待される。更に、多孔性金属錯体の次元性を２次元、３次元とコントロールすることによって、高次構造の制御も可能になることが期待できる。
我々はまず、糖鎖の一次構造の制御を目的に、単糖の大きさ(0.7 nm)に近い一次元のナノ細孔(1.1 nm)を持つ多孔性金属錯体を合成し、その細孔内で単糖の重合を試みた。一般的な溶液やバルク中での重合により得られる糖鎖は、架橋構造を形成するためにあらゆる溶媒に不溶となるが、細孔内で重合した糖鎖は架橋構造が形成せず、水やDMFなど、一般的な溶媒に完全に溶解した。更にこの糖鎖の熱安定性は、その直線性により溶液やバルク中で合成した糖鎖よりも高い熱安定性を示した。通常、糖鎖の重合において、得られる糖鎖の構造を制御することは難しく、本法の新しい糖鎖の構造制御法としての有用であることが分かった。
多孔性金属錯体の細孔が糖鎖の構造に影響を与えることが分かったため、次は成長反応における次元制御を行った。具体的には三次元の細孔を有する多孔性金属錯体内で重合を行い、多孔性の糖鎖を得た。この糖鎖は溶液重合より得られる糖鎖よりも広い比表面積を有していた。また、この多孔性糖鎖の細孔や比表面積は反応条件によりコントロール可能であった。多孔性糖鎖材料は、生体適合性を有することから、薬剤の放出材料としての応用が期待出来る。
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