2020 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular design of a new brush-shape pi-conjugated polymer for recognition of carbohydrates
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18K05235
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本柳 仁 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (10505845)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 精密重合 / パイ共役ポリマー / リビングカチオン重合 / 特異構造高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、“化学構造”と“分子の大きさ”の両方を認識し呈色するケミカルプローブの合成を目的とし、側鎖に機能性官能基を有する新規ブラシ状パイ共役高分子の合成を検討している。本年度の成果として、糖鎖構造を認識可能なホウ酸部位を導入したブラシ状パイ共役高分子の合成に成功し、糖鎖の添加による光学特性の制御に成功し、センシング材料として用いることが可能であることを見出した。
これまでの検討により合成手法を確立した、潜在的な炭素カチオン源となる官能基を全ての側鎖に有するパイ共役高分子重合開始剤を合成し、得られたパイ共役高分子側鎖の重合開始点からアルキン担持ビニルエーテル（VE）モノマーをグラフト重合することで、アルキン部位を側鎖に有するブラシ状パイ共役高分子の合成に成功した。続いて、フェニルホウ酸アジドをクリック反応することによって、側鎖にホウ酸部位を有する目的ブラシ状ポリフェニルアセチレンの合成手法を確立した。側鎖のホウ酸部位は、糖類を分子認識することが可能な官能基であり、得られたブラシ状ポリフェニルアセチレンにグルコースやガラクトースなどの単糖やマルトースやラクトースなどの二糖を添加することで側鎖ホウ酸部位と相互作用し、光学特性が変化することを明らかにした（submitted）。
一方、さらなる機能性を付与するために新たな温度応答性ポリマーとして、モノマー配列に着目した合成高分子の開発（Polymers. 2020, 12, 10, 2255.1-8）も行っており、側鎖ポリマーとして組み合わせることで、生体内の希少糖の選択的捕捉・分離材料に展開することが可能となる。
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