特異的な分子間相互作用を利用した超分子ポリマーの設計と合成

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09450352
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 原田 明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80127282)
• キーワード: シクロデキストリン / 超分子 / ポリロタキサン

研究概要

シクロデキストリンに種々のゲスト分子を結合させるために種々の方法を探索した。まず、シクロデキストリンの1級水酸基にトルエンスルフォン酸を結合させ、1置換体を得た。さらにこのシクロデキストリンののトルエンスルフォン酸エステルを中間体として種々の芳香族基を有するゲスト部分を置換した。その結果、シクロデキストリンの桂皮酸誘導体は自己会合し、超分子構造を形成することが分かった。例えば、α-シクロデキストリンのアミノ桂皮酸誘導体はアミノ桂皮酸部分が別のシクロデキストリン誘導体のシクロデキストリンの空洞内に取り込まれ、その結果、シクロデキストリン誘導体のポリマーが形成されることが分かった。この挙動について紫外吸収スペクトルや円2色スペクトルなどの種々のスペクトルや核磁気共鳴スペクトルにより検討した。また、蒸気圧測定などにより、分子の数を計測することにより、シクロデキストリンの誘導体は多数結合してポリマーを形成していることが明らかとなった。これは従来の共有結合からできたポリマーとは異なり、非共有結合で出来たポリマーである。
さらにわれわれはポリマー鎖にシクロデキストリンを閉じ込めたロタキサン分子を合成した。ビピリジニウム基を主鎖に含むビオローゲンポリマーはそのメチレン鎖部分にシクロデキストリンを取り込む。このポリマーとシクロデキストリンとの錯体の両端をかさ高い置換基で閉じることにより、分子シャトルを得た。この分子の中のシクロデキストリンはポリマー鎖に沿って左右に移動することが分かった。

研究成果

• [文献書誌] A.Harada: "Polyrotaxanes" Acta Polymerica. 49,1. 3-17 (1998)
• [文献書誌] A.Harada,M.Okada,M.Kamachi: "Preparation & Characterization of Inclusion Complexes of Poly(alkylvinylwther)with Cyclodextrins" Bull.Chem.Soc.Jpn.71,2. 535-542 (1998)
• [文献書誌] A.Harada,J.Li,M.Kamachi: "Structures of Polyrotaxane Models" Carbohydr. Res.,. 305. 127-129 (1998)
• [文献書誌] H.Yamaguchi,A,Harada,M.Kamachi: "Preparation and Properties of Antibody Polymers" Reactive Polym.37. 245-250 (1998)
• [文献書誌] A.Hashidzume,A.Kajiwara,A.Harada,M.Kamachi: "Polymerization of Azastlyrene Derivative.3." Macromolecules. 31,3. 535-537 (1998)
• [文献書誌] 原田 明: "ロタキサン" 化学. 53,3. 29-31 (1998)
• [文献書誌] T.Harada,A.Harada: "Polysaccharide Association Structures" Marcel Dekker, 340 (1998)
• [文献書誌] 原田 明: "機能性超分子の設計と将来展望" シーエムシー, 263 (1998)