らせん構造を有する光学活性高分子の合成、構造ならびに不斉識別に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04403021
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 岡本 佳男 名古屋大学, 工学部, 教授 (60029501)
• 研究分担者: 中野 環 名古屋大学, 工学部, 助手 (40227856) ; 八島 栄次 名古屋大学, 工学部, 講師 (50191101)
• キーワード: 光学活性ポリマー / 不斉アニオン重合 / らせん構造 / ラジカル重合 / 不斉識別能 / メタクリル酸エステル / イソシアナート / オリゴマー

研究概要

1.メタクリル酸フェニル[ビス(2-ピリジル)]メチル(1)およびメタクリル酸1-フェニルジベンゾスベリル(2)を新規に合成しこれらの不斉アニオン重合およびラジカル重合について検討した。1および2からはジフェニルエチレンジアミンのリチウムアミドと(-)-スパルテイン(Sp)、(+)-2,3-ジメトキシ-1,4-ビス(ジメチルアミノ)ブタン(DDB)、あるいは(+)-1-(2-ピロリジニルメチル)ピロリジン(PMP)との錯体を用いたトルエン中低温でのアニオン重合により、一方向巻のらせん構造を有する光学活性ポリマーが得られ、これらのポリマーはいくつかのラセミ体に対して不斉識別能を示すことが明らかになった。また、2についてはラジカル重合においても高度な立体規制が可能で、これまでにない高度にイソタクチックなポリマーが合成できることを見いだした。
2.すでに不斉重合により光学活性ポリマーを与えることが知られているメタクリル酸トリフェニルメチル(3)の不斉重合の機構について詳しい知見を得た。フルオレニルリチウムとSp,DDB,PMPを用いた不斉オリゴマー化反応の生成物の立体構造をNMRと質量分析装置を用いて詳細に検討した。その結果から、3の不斉重合では重合初期に生成する活性種のうち特定の立体構造を有するものだけが優先的に成長してらせん状ポリマーを与え、それ以外のものはオリゴマーとして重合系に残存することを明らかにした。
3.ブチルイソシアナート、4-フェニルブチルイソシアナートから、光学活性なリチウムアミドあるはリチウムアルコキシドを開始剤に用いてアニオン重合することによりらせんの偏りをもつ光学活性ポリマーを得ることに成功した。

研究成果

• [文献書誌] T.Nakano,Y.Okamoto,and K.Hatada: "Asymmetric Polymerization of Triphenylmethyl Methacrylate Leading to a One-Handed Helical Plymer:Mechanism of Polymerization" Journal of the American Chemical Society. 114. 1318-1329 (1992)
• [文献書誌] T.Nakano,M.Mori,and Y.Okamoto: "Stereospecific Radical Polymerization of 1-Phenyldibenzosuberyl Methacrylate Affording a Highly Isotactic Polymer" Macromolecules. 26. 867-868 (1993)
• [文献書誌] Y.Okamoto,M.Matsuda,T.Nakano,and E.Yashima: "Asymmetric Polymerization of Isocyanates with Optically Active Anionic Initiators" Polymer Journal. 25. 391-396 (1993)
• [文献書誌] C.Ren,C.Chen,F.Xi,T.Nakano,and Y.Okamoto: "Helix-Sense-Selective Polymerization of Phenyl[bis(2-pyridyl)]methyl Methacrylate and Chiral Recognition Ability of the Polymer" Journal of Polymer Science,Part A,Polymer Chemistry.
• [文献書誌] Y.Okamoto,Y.Nagamura,K.Hatada,C.Khatri,and M.M.Green: "An Unexpected Chiral Spiro Tetramer Offers Mechanistic Insight into an Improved Sodium Cyanide Initiated Polymerization of n-Hexyl Isocyanate in Toluene" Macromolecules. 25. 5536-5538 (1992)
• [文献書誌] 八島 栄次,岡本 佳男: "高分子のらせん" 化学. 47. 70-71 (1992)