研究課題
本研究はジケトピペラジンを光学活性な重合性モノマーとして位置づけ、重合時の不斉選択性、ジケトピペラジンの固相、液相での規則正しい配列に基づく生成ポリマーの高次構造の形成と不斉識別能の評価、さらには不斉認識材料、ナノ材料、生体適合性材料への応用の可能性探索を目的とした。まず低分子の会合からなる超分子系として、分子内にジケトピペラジンを2個有する各種新規化合物の合成を試みた。研究開始当初はジケトピペラジン環のアミド水素が共にフリーの化合物の合成を行ったが、溶解性が低く、単離生成が困難であったことから、1個のアミド水素がメチル基に置換されたものを合成した。得られた化合物の幾つかは液晶性を示したことから、ジケトピペラジンが規則正しく配列し、その階層構造が形成されていることが示唆された。高分子系としては、アスパラギン酸およびグルタミン酸から誘導したジケトピペラジンを合成し、α、α'-ジブロモキシレンおよび各種ジアミンとの重縮合を検討した。生成した重量平均分子量数千のポリマーを円二色性スペクトルなどにより解析したが、現時点では高次構造の存在を示す明確なデータは得られていない。生成ポリマーの分子量が低いのはその溶解性が低いことに起因していると考えられることから、今後は長鎖アルキル基の導入による溶解性の向上が望まれる。さらに、ジケトピペラジン環同士の水素結合によるスタッキングに加えて、π-スタッキング、疎水性相互作用、イオン性相互作用を活用した分子間相互作用の向上による高次構造の誘起が期待される。
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Journal of Macromolecular Science, Part A : Pure and Applied Chemistry (印刷中)
