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2015 年度 実施状況報告書

米糠成分イノシトールを原料とする剛直棒状かつ主鎖分解性をもつ高分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05637
研究機関近畿大学

研究代表者

須藤 篤  近畿大学, 理工学部, 准教授 (20293053)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード天然由来化合物 / 米糠 / myo-イノシトール / オルトエステル化 / 剛直骨格 / 酸分解性 / 主鎖分解型レジスト材料
研究実績の概要

本研究の最終的な目標は、米糠の成分であるmyo-イノシトールから剛直かつ酸分解性の高分子を合成し、その主鎖分解型レジスト材料としての可能性を明らかにすることである。
この目標を達成するために4つのサブテーマを設け、それらを順次達成していくという計画のもと研究を遂行してきた。本年度は、サブテーマ1「全てのヒドロキシル基がアキシアル配向可能なイノシトール誘導体の合成」と、サブテーマ2「イノシトール誘導体のオルトエステル化の条件最適化」に取り組んだ。
まず、サブテーマ1では、myo-イノシトールがもつ6つのヒドロキシ基のうち3つをオルトエステル化し、残った3つのヒドロキシ基のうち、アキシアル配向したものをベンジル基によって保護、エカトリアル配向したものを酸化してケトンへと誘導する合成ルートを確立することができた。得られたケトンにグリニヤール反応剤を反応させたところ、効率よく付加反応が進行し、グリニヤール反応剤のもつアルキル基を導入しつつ、アキシアル配向したヒドロキシ基を生成させることに成功した。さらに、得られた化合物のオルトエステル保護やベンジル保護も効率よく除去することができ、このようにして得られたイノシトール誘導体は、アルキル基が導入されたことで有機溶媒に対して良好な溶解性を示すことを明らかにした。
次に、サブテーマ2では、両橋頭位にブロモエチル基やビニル基といった反応性置換基をもつビスオルトエステル誘導体、すなわち、本研究が目指す剛直骨格をもつ高分子を合成するためのモノマーを合成することに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

まず、サブテーマ1では「全てのヒドロキシ基がアキシアル配向できるイノシトール誘導体」の合成に成功し、かつ得られイノシトール誘導体は有機溶媒に対する良好な溶解性を示したことから、当初計画における全ての目標を達成することができた。
次にサブテーマ2では、当初はサブテーマ1で得られたイノシトール誘導体をオルトエステル化することでビスオルトエステルを合成することを計画していた。この方法については現在も検討を続けているが、サブテーマ1での合成ルートの途中で得られる中間体をうまく利用することで、目的とするビスオルトエステルが得られることを見出し、いち早く目的を達成するためにそちらに注力した。なお、この研究遂行の方法については、当研究課題の申請書に「研究が当初計画通りに進まないときの対応」として提案したものと同様の考え方に基づくものである。このような対応の結果、両橋頭位に反応性置換基をもつビスオルトエステル誘導体の合成に成功し、サブテーマ2で掲げた目標を達成することができた。
以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

昨年度研究によるサブテーマ1および2における目標達成をうけ、今年度は当初計画どおり、サブテーマ2を続行しつつサブテーマ3に着手する予定である。すなわち、サブテーマ2において「全てのヒドロキシ基がアキシアル配向可能なイノシトール誘導体の合成」をすすめるとともに、反応性基をもつビスオルトエステル誘導体を合成し、そのようにして得られた種々の化合物をモノマーとして用いた高分子合成(=サブテーマ3)を検討する予定である。
サブテーマ3の遂行にあたっては、まず、すでに得られている「反応性基をもつビスオルトエステル」の反応性を、種々の反応を用いて評価する。その中で効率のよい反応を選択し、高分子合成へと展開する予定である。
以上、今後の研究も、概ね当初計画通りに進めていく予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Development of Rigid Building Blocks Bearing a Diamantane-like Core Derived from myo-Inositol2016

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Okamoto・Tomonori Mizuno・Atsushi Sudo
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Synthesis of Diamantane-like Rigid Monomers from Naturally Occuring myo-Inositol2015

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Okamoto・Atsushi Sudo
    • 学会等名
      IUPAC 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering (APME 2015)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2015-10-18 – 2015-10-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Rigid Monomers with Diamantane-like Core from myo-Inositol2015

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Okamoto・Atsushi Sudo
    • 学会等名
      高分子学会 第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] myo-イノシトールを原料とする剛直なジアマンタン類似骨格をもつモノマーへのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      岡本 衆資・須藤 篤
    • 学会等名
      高分子学会関西支部 第61回高分子研究発表会[神戸]
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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