2008 Fiscal Year Annual Research Report
ホスト-ゲスト相互作用を利用した特異的反応制御システムの構築
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20037043
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
原田 明 Osaka University, 大学院・理学研究科, 教授 (80127282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 浩靖 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00314352)
高島 義徳 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40379277)
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| Keywords | シクロデキストリン / 触媒 / 基質特異性 / ラクトン / 重合 / ポリマー / ホストーゲスト相互作用 |
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| Research Abstract |
本研究は超分子科学におけるホストとゲストの関係を利用した新規超分子触媒を構築することを目的として優れたホスト分子である環状糖鎖分子「シクロデキストリン(CD)」と複雑な分子を極めて厳密に認識することができる生体高分子「抗体」を用いて協奏的に触媒機能を発現させる。本年度は主にCDを用いて水が無い条件下における環状ラクトンの重合反応を検討した。CDとラクトンを混合し、100℃に加熱したところ、助触媒や溶媒を必要とせず重合が進行し、ポリエステルが得られた。その際、ポリマーの収率はCDの空孔の大きさとモノマーめ構造に依存していることがわかった。小さいサイズのラクトンは小さい空孔をもつCDによって、大きいサイズのラクトンは大きい空孔をもつCDによって、高い収率でポリエステルを与える傾向にあることを見いだした。つまりCDとラクトンの包接錯体形成が重合反応において重要であることを示唆しており、本システムは基質選択的な触媒となることがわかった。得られたポリエステルは末端にCDがひとつ結合した構造であった。当初、生長反応ではぐポリマー鎖末端のヒドロキシル基が求核攻撃を行うと推定されたが、ポリマー鎖末端のヒドロキシル基をベンジル基で保護したモデル化合物も重合活性を示した。この結果はポリマー鎖末端のヒドロキシル基は重合反応に寄与せず、CDによるラクトンの重合反応は生長反応がポリマー鎖に結合したCDによって行われていることを示すものである。CDを用いた重合反応では、ポリマー鎖末端のCDによる反応場の提供が重要であることが明らかとなった。
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