超分子ポリマーの機能化に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14103015
• 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)
• 研究分担者: 山口 浩靖 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00314352)
• キーワード: シクロデキストリン / 包接 / チオフェン / ポリチオフェン / 導電性高分子 / ポリロタキサン / 包接重合 / 超分子ポリマー

研究概要

これまで当研究者らはグルコースの環状オリゴマーであるシクロデキストリンと種々の水溶性高分子との包接錯体を形成させ、それらの構造や性質について検討してきた。本研究ではシクロデキストリンと種々の機能性高分子との包接錯体形成について検討した。まず、ポリチオフェンとシクロデキストリンとの包接錯体の形成を試みたが、ポリチオフェンが有機溶媒に不溶のために包接錯体の形成は困難であった。そこでシクロデキストリンとチオフェンやビスチオフェン、トリチオフェンとシクロデキストリンやシクロデキストリンの誘導体との包接錯体を形成させた。たとえば、メチルシクロデキストリンとビスチオフェンの包接錯体の単結晶のX線構造解析の結果、ビスチオフェンはシクロデキストリンの空洞内に取り込まれ、重合点を環の外側に向けていることがわかった。そこで、メチル化シクロデキストリンとビスチオフェンとの包接錯体を水溶液中で塩化鉄触媒を用いて酸化重合を行ったところ、重合が進行し、ポリマーを得ることができた。このポリマーはシクロデキストリンを含んでおり、ポリロタキサン型の包接錯体であった。また、その中のポリマーの分子量をTOF-マススペクトルで測定したところ、市販のポリチオフェンや有機溶媒中で重合したポリチオフェンよりも高重合度のポリマーが得られた。また、市販のポリチオフェンや有機溶媒中で合成したポリチオフェンはテトラヒドロフランなどの溶媒に不溶であるが、メチル化シクロデキストリンに取り込まれたポリチオフェンはテトラヒドロフラン中に可溶である。このようにチオフェンやその誘導体をシクロデキストリンやその誘導体に取り込ませて重合することにより、より重合度が高く、有機溶媒に可溶なポリチオフェンをはじめて得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] H.Okumura, Y.Kawaguchi, A.Harada: "Complex Formation Between Poly(dimethylsilane) and Cyclodextrins"Macromol. Rapid Commun.. 23・13. 781-785 (2002)
• [文献書誌] Y.Takashima, Y.Nakayama, K.Watanabe, T.Itono, N.Ueyama, A.Nakamura, H.Yasuda, A.Harada: "Polymerization of Cyclic Esters Catalyzed by Titanium Complexes Having Chalcogen-Bridged Chelating Diaryloxo Ligands"Macromolecules. 35・20. 7538-7544 (2002)
• [文献書誌] H.Yamaguchi, A.Harada: "Supramolecular Formation of Antibodies with Viologen Dimers : Utilization for Amplification of Methyl Viologen Detection Signals in Surface Plasmon Resonance Sensor"Biomacromolecules. 3・6. 1163-1169 (2002)
• [文献書誌] H.Yamaguchi, A.Harada: "Amplification of Detection Signals for Methyl Viologen by Using Supramolecular Formation of Antibody with Viologen Dimer in Surface Plasmon Sensor"Chem. Lett.. 2002・3. 382-383 (2002)
• [文献書誌] Y.Takashima, Y.Nakayama, H.Yasuda.A.Nakamura, A.Harada: "Synthesis of cis-dichloride complexes of Group6 transition metals bearing alkyne and chalcogen-bridged chelating bis(aryloxo) ligands as catalyst precursors for ring-opening metathesis polymerization"J. Organometal. Chem.. 2002・654. 74-82 (2002)
• [文献書誌] Y.Takashima, Y.Nakayama, H.Yasuda, A.Harada: "Synthesis of novel oxo complexes of tungsten and molybdenum with various chalcogen-bridged chelating bis(alyloxo) ligands and their catalytic behavior for ring-opening metathesis polymerization"J. Organometal. Chem.. 2002・651. 114-123 (2002)