2014 Fiscal Year Research-status Report
一環一置換ポリロタキサン誘導体中の置換基の束縛融解挙動の解明
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26410130
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
荒木 潤 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (10467201)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリロタキサン / 束縛融解挙動 / 一環一置換 / 溶融固体 / スライディング・グラフトコポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
固体でありながら融解に伴う熱吸収を示す「束縛融解挙動」を示す一環一置換ポリロタキサン調製の前段階となる知見を得るため、種々の一置換シクロデキストリン（CD）誘導体と種々の線状高分子との包接挙動について検討した。
α-CDおよびβ-CDからモノトシル化、モノアジド化を経てモノアミノα-CDおよびモノアミノβ-CDを調製した。これらの構造を元素分析、FT-IR測定およびX線回折により調査したところ、元素分析の値が高く二置換体がわずかに含まれている可能性を示唆したものの、目的とするCD誘導体の調製を確認した。α-CDの各誘導体の飽和水溶液をポリエチレングリコール（PEG）と、またβ-CDの各誘導体の飽和水溶液をポリプロピレングリコール（PPG）と、それぞれ混合したところ、モノアジド化α-CD/PEG、モノアミノ化α-CD/PEG、モノアジド化β-CD/PPGの組み合わせにおいては白色沈殿を生じ、包接錯体形成を示唆したが、モノアミノ化β-CD/PPGの混合物は白色沈殿を生じなかった。得られた白色沈殿は、未修飾CDと高分子の混合物から得られた白色沈殿（すなわち包接錯体）と同様のX線回折図を示し、CD誘導体単独のX線回折図とは明らかに異なっていたことから、CD誘導体についても直鎖状高分子と包接錯体を形成することが明らかになった。これらの知見は、一環一置換ポリロタキサンを調製する前駆体となる包接錯体を得るための条件として極めて有益である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目的とする一環一置換ポリロタキサン調製のための前駆体である、一置換CDと高分子鎖の包接錯体形成はすでに達成し、それらの形成の条件についても調査した。開始前に最大の困難点であると予想された、分子間水素結合形成の緩和に伴う包接錯体の回収不可能の可能性については回避された。得られた包接錯体の末端封鎖による一環一置換ポリロタキサンの調製は未達成であるが、これは、一置換CD誘導体調製の参考とした論文に不明な点が多少存在し、論文通りの操作を行っても再現しにくい部分が多々見られ、それにより時間が不足したためである。しかし、包接錯体の末端封鎖によるポリロタキサン作成はすでに確立された手法であり、当研究室でも日常的に行っているため、一置換CD誘導体の官能基に封鎖基が反応する副反応さえ回避すれば容易に行えるものと考えられ、大きな遅れとは言えないと結論できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
包接錯体調製の実験を再現よく行い、試料を多量に調製するためのノウハウを確立するとともに、包接錯体からポリロタキサンを調製する段階に移行する。いくつか存在する末端封鎖の戦略を複数試行し、なるべく容易に収率よくポリロタキサンが得られる手法を探索する。続いてCDの置換基に高分子鎖を導入する手法について検討し、得られたポリロタキサンが実際に一環一置換かどうかを、末端分解性ポリロタキサンを出発物質に用いて検討する。
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Research Products
(25 results)
