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2011 Fiscal Year Research-status Report

機能性デンドロナイズドポリマーの合成

Research Project

Project/Area Number 23750127
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

野上 敏材  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (60402963)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywordsデンドロナイズドポリマー / 機能性高分子 / クロスカップリング反応
Research Abstract

デンドロナイズドポリマーの表面を機能化するためには、末端に分子変換容易な官能基を有するデンドロナイズドポリマーの合成方法を確立する必要がある。従って、まず変換可能な官能基を有するデンドリマー状カルボカチオンの発生とポリマーとの反応について十分に検討する必要がある。研究代表者のデザインした末端にハロゲン化アリール構造を持つデンドロナイズドポリマーはパラジウム触媒を用いた溝呂木―Heck反応、鈴木―宮浦カップリング、Buchwald-Hartwigアミノ化反応などによって、多様な表面修飾が簡便に行えると期待される。1.変換可能な官能基を有するデンドロナイズドポリマーの合成末端にハロゲン化アリール構造(フッ素よりも反応性の高い塩素、臭素、ヨウ素)を有するデンドリマー状カルボカチオンを電気化学的に発生させ、ポリスチレンをはじめとする汎用ポリマーとの反応を検討した。その結果、ヨウ素の場合を含めすべての場合で目的のデンドロナイズドポリマーが得られた。また、NMRによってカチオンを観測出来たことから、ハロゲン元素がカルボカチオンと相互作用している可能性は低いため、いずれのハロゲン元素を有するカルボカチオンも高い反応性を保持していると考えている。2. 官能基変換による表面修飾デンドロナイズドポリマーの合成末端のハロゲン化アリールの変換反応として、鈴木―宮浦カップリング反応によるピレンの導入を検討した。ピレンボロン酸を用いた場合に対応するデンドロナイズドポリマーが得られることが、MALDI-TOF MSによる分析からも明らかになった。また、Buchwald-Hartwigアミノ化反応を用いてトリアリールアミンで修飾されたデンドロナイズドポリマーの合成にも成功し、サイクリックボルタメトリーによって可逆な酸化還元挙動を観測することが出来た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

(理由) 申請者はすでに様々な機能性デンドロナイズドポリマーを合成するための基盤となる、変換可能な置換基を有するデンドロナイズドポリマーの合成に成功している。また、表面のブロモ基に対して鈴木-宮浦反応などを行うことで、対応する表面修飾デンドロナイズドポリマーが得られたことから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

デンドロナイズドポリマーの表面修飾において表面のブロモ基の変換率を以下に向上させるかが、大きな課題になると考えている。現在、モデル化合物を用いた触媒系の最適化を行っており、この探索によって最適化された触媒を用いる予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

備品の購入は予定していない。ガラス製電解セルと電気化学測定に必要な電極などを所望品として購入する予定である。また、今年度までに得られた成果について論文発表を行うための資料作成費用と電気化学会合同大会(ハワイ)において口頭発表を行うための渡航費用を計上している。

  • Research Products

    (18 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Space Integration of Reactions: An Approach to Increase the Capability of Organic Synthesis.2011

    • Author(s)
      吉田潤一、斉藤巧泰、野上敏材、永木愛 一郎
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: No. 9 Pages: 1189-1195

    • DOI

      DOI: 10.1055/s-0030-1259946

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TRPA1 underlies a Sensing Mechanism for O2.2011

    • Author(s)
      Takahashi N, Kuwaki T, Kiyonaka S, Numata T, Kozai D, Mizuno Y, Yamamoto S, Naito S, Knevels E, Carmeliet P, Oga T, Kaneko S, Suga S, Nokami T, Yoshida J, Mori Y
    • Journal Title

      Nat. Chem. Biol.

      Volume: 7 Pages: 701-711

    • DOI

      10.1038/nchembio.640

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integrated Electrochemical-Chemical Oxidation Mediated by Alkoxysulfonium Ions.2011

    • Author(s)
      Ashikari, Y.; Nokami, T.; Yoshida, J.*
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 133 Pages: 11840-11843

    • DOI

      10.1021/ja202880n

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemically Generated ArS(ArSSAr)+B(C6F5)4- as an Activator of Thioglycosides for Glycosylation.2011

    • Author(s)
      Saito. K.; Saigusa, Y.; Nokami, T.; Yoshida, J.*
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 40 Pages: 678-679

    • DOI

      10.1246/cl.2011.678

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical Synthesis of Dendritic Diarylcarbenium Ion Pools.2011

    • Author(s)
      Nokami, T.; Watanabe, T.; Musya, N.; Suehiro, T.; Morofuji, T.; Yoshida, J.*
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 67 Pages: 4664-4671

    • DOI

      10.1016/j.tet.2011.04.065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Dendronization of Polystyrenes Using Dendritic Diarylcarbenium Ion Pools.2011

    • Author(s)
      Nokami, T.; Watanabe, T.; Musya, N.; Morofuji, T.; Tahara, K.; Tobe, Y.; Yoshida, J.*
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 47 Pages: 5575-5577

    • DOI

      10.1039/C1CC10923E

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indirect Cation Flow Method. Flash Generation of Alkoxycarbenium Ions and Studies on Stability of Glycosyl Cations.2011

    • Author(s)
      Saito, K.; Ueoka, K.; Matsumoto, K.; Suga, S.; Nokami, T.; Yoshida, J.*
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed

      Volume: 50 Pages: 5153-5156

    • DOI

      10.1002/anie.201100854

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電気化学的手法を用いたオリゴグルコサミンの効率的合成法の開発2012

    • Author(s)
      野上 敏材
    • Organizer
      電気化学会第79回大会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松(浜松)
    • Year and Date
      2012 – 329
  • [Presentation] 有機材料の効率的合成を目指した電気化学的手法による反応集積化 -電気を使って何が作れる?-2012

    • Author(s)
      野上 敏材
    • Organizer
      第92回 日本化学会年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜)
    • Year and Date
      2012 – 325
  • [Presentation] 安定性と反応性を兼ね備えたグリコシル化反応中間体の電気化学的手法による調製2011

    • Author(s)
      野上敏材、三枝善博、眞鍋史乃、伊藤幸成、吉田潤一
    • Organizer
      第35回有機電子移動化学討論会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2011-06-23
  • [Presentation] Electrochemical Synthesis of Dendritic Molecules2011

    • Author(s)
      Toshiki Nokami,
    • Organizer
      The 62th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry,
    • Place of Presentation
      Niigata, Japan
    • Year and Date
      2011 – 913
  • [Presentation] Electrochemical Generation and Reaction of Dendritic Carbocations2011

    • Author(s)
      野上 敏材
    • Organizer
      2011年電気化学会秋季大会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2011 – 911
  • [Presentation] ジアリールカルベニウムイオンを利用した有機「ものつくり」化学2011

    • Author(s)
      野上 敏材
    • Organizer
      第三回有機「ものづくり」化学研究会(招待講演)
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2011 – 827
  • [Presentation] Glycosyl Sulfonium Ions as Storable Glycosylation Intermediates2011

    • Author(s)
      Toshiki Nokami,
    • Organizer
      The 16th European Carbohydrate Symposium,
    • Place of Presentation
      Sorrento, Italy
    • Year and Date
      2011 – 77
  • [Presentation] 保存可能なグリコシルスルホニウムイオンを用いたグリコシル化反応2011

    • Author(s)
      野上 敏材
    • Organizer
      第30回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      長岡市
    • Year and Date
      2011 – 711
  • [Presentation] "ケイ素で炭素を組み立てる、クロスカップリング反応から電解反応へ ""ケイ素で炭素を組み立てる、クロスカケイ素で炭素を組み立てる、クロスカップリング反応から電解反応へ2011

    • Author(s)
      野上 敏材
    • Organizer
      IKOCシンポジウム2011 (招待講演)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2011 – 514
  • [Presentation] Electrochemical Synthesis of Dendronized Polymers2011

    • Author(s)
      Toshiki Nokami,
    • Organizer
      The 6th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-6)
    • Place of Presentation
      The Chinese University of Hong Kong, People’s Republic of China
    • Year and Date
      2011 – 1212
  • [Presentation] Electrochemical Oligosaccharide Synthesis of Amino Sugars2011

    • Author(s)
      Toshiki Nokami,
    • Organizer
      The International Symposium on Organic Reactions 10 (ISOR-10)
    • Place of Presentation
      Keio University, Yokohama
    • Year and Date
      2011 – 1122

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Published: 2013-07-10   Modified: 2013-08-07  

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