球状分子による新化学反応高速化システムの開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09238217
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 青井 啓悟 名古屋大学, 農学部, 助教授 (30222467)
• キーワード: デンドリマ- / 分子触媒 / リビング重合 / ブロック共重合体 / 開環重合 / 反応速度論 / ポリペプチド / 放射成長重合

研究概要

第5世代および第6世代のポリ(アミドアミン)デンドリマ-1を開始剤とするアミノ酸N-カルボキシ無水物(NCA)の放射成長重合(Radial-Growth Polymerization(RGP))を行い、動的な秩序性の高い新しい重合形態として提案した。この放射成長重合では新構造高分子とも呼べる星型デンドリマ-を合成することができた。この反応系における速度論的解析を重水素化溶媒中で^1H NMRを用いた直接測定により行ったところ、第5世代のデンドリマ-では、表面近傍10Åおよび16Å以内の領域は、直鎖状成長と比較してそれぞれ30倍および20倍以上の加速反応場であることがわかった。第6世代デンドリマ-では70倍以上の加速を認めた。さらに、開始剤1を用いたサルコシンNCAの重合においても初期の放射成長/直鎖成長速度比が100倍以上であることを見出し、この高速反応システムの普遍性が示唆された。この現象は、既存の有機化学や高分子化学では解釈できず、局所的基質濃縮効果、球状分子形態による衝突確立の向上(放射状の反応秩序制御)の他に新たな原理・概念に基づく可能性も高い。この原因をある程度明確にして、それを加速倍率の向上にフィードバックし、この高速化現象については今後論文発表する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Aoi,K.: "Globular Carbohydrate Macromolecule "Sugar Balls"3."Radial-Growth Polymerization"of Sugar-Substituted α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides(GlycoNCAs)with a Dendritic Initiator." Tetrahedron. 53・45. 15415-15427 (1997)
• [文献書誌] Aoi,K.: "Divergent / Convergent Joint Approach with Half-Protected Initiator Core to Synthesize Surface-Block Dendrimers." Macromolecules. 30・25. 8072-8074 (1997)
• [文献書誌] Aoi,K.: "Novel Amphiphilic Linear Polymer / Dendrimer Block Copolymer: Synthesis of Poly(2-methyl-2-oxazoline)-block-poly(amido amine)Dendrimer." Macromolecular Rapid Communication. 18・10. 945-952 (1997)
• [文献書誌] Aoi,K.: "Globular Carbohydrate Macromolecule "Sugar Balls"2.Synthesis of Mono(glycopeptide)-Persubstituted Dendrimers by Polymer Reaction with Sugar-Substituted α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides(glycoNCAs)." Macromolecular Rapid Communication. 19・1. 5-9 (1998)
• [文献書誌] 青井啓悟: "デンドリマ-の超分子組織化に基づく新機能材料設計" 機能材料. 17・11. 38-48 (1997)
• [文献書誌] 青井啓悟: "球状高分子デンドリマ-とは" 化学と教育. 45・12. 698-699 (1997)