| 研究課題/領域番号 |
19K05189
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松木囿 裕之 九州大学, 先導物質化学研究所, 学術研究員 (50724150)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ポリアミン / 両末端修飾ポリアミン / ポリウレタン |
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| 研究実績の概要 |
3種の短鎖ポリアミン(ジエチレントリアミン、3,3'-ジアミノジプロピルアミン及び1,3-ジアミノプロパン)をノシル(Ns)基で保護し、過剰のジブロモプロパンと反応させることで、両末端にBr部位を有する短鎖ポリアミンを合成した。これを別のNs基修飾ポリアミンと反応させることで、市販よりも長鎖であり、且つ多彩な構造のポリアミンを合成した。合成および精製はNMRスペクトルおよびMALDI-TOF-MS測定により確認できており、特に、6-9つのアミン部位を有するポリアミンまで合成できることを確認した。
また2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオールを原料に、4ステップでジオール部位をアセタール保護し、且つアミン部位をNs基保護した化合物を合成した。これを両末端にBrを有し、Ns修飾されたジエチレントリアミンと反応させることで、両末端がジオールで修飾されたエチレンジアミン/プロピレンジアミン骨格のポリアミンを合成することができた。、
さらにNs基で修飾した1,3-ジアミノプロパンと3-ブロモ-1-プロパノールを反応させることで両末端をヒドロキシル基で修飾したポリアミンを合成し、これをヘキサメチレンジイシシアナートと反応させることで重付加を行い、Ns保護ポリアミンを主鎖骨格に有するポリウレタンを合成することができた。そして芳香族チオールと塩基で処理することにより、Ns基を除去し、純粋なポリアミン-ポリウレタンが合成できることを確認した。
結論として、市販よりも長鎖のポリアミンの合成経路を確立し、さらに得られたポリアミンの両末端にジオール基およびヒドロキシル基を修飾させる経路を確立することができた。従って。本研究の手法を介して原料のポリアミンの構造をさらに変更することで、多彩な骨格と鎖長のポリアミンを合成し、さらにウレタン結合を介して鎖長を伸長することができると期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
1-2年目は多彩な構造で且つ長鎖のポリアミンの合成が主な研究目的であり、市販のポリアミンから鎖長を伸長する合成経路とそのポリアミンの両末端にジオール基およびヒドロキシル基を導入する経路を確立できたため、今後は効率良く合成できると考えられる。従ってこの点では進捗は順調であると言える。
しかしながら、当初の両末端を6員環カーボナートで修飾したポリアミンを合成する経路は全体で10ステップを超えるものであり、構造によってはさらにステップ数が増える。従って、今後の効率的な合成を行うために、合成経路を改善する必要がある。
また研究期間中に1度、所属する研究施設を変更したために十分に実験を遂行する時間をとれなかったことも計画が多少遅れた原因に挙げられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
原料のポリアミンの構造をさらに変更し、より多彩な構造のポリアミンを合成する。そして両末端に6員環カーボナートあるいはヒドロキシル基を導入し、それぞれジアミンまたはジイシシアナートと重付加を行うことで、ポリアミンを主鎖骨格に有するポリヒドロキシウレタンおよびポリウレタンの合成を行う。その後チオール化合物と反応させることでNs基を除去し、得られたポリアミン含有ポリマーの構造の分析や安定性を評価する。そして試験的な実験として、酒石酸などのキラリティを有する市販のアルダル酸と反応させ、ナノ～マイクロメートルスケールで階層性を有する超分子構造体が構築できる組み合わせを模索する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ポリアミンの合成法と末端修飾法の開拓に時間がかかり、試薬の購入が予定よりも少なく、また必要と考えられる質量分析などの依頼測定なども行っていないので、初年度の使用額が予定よりも少なくなった。次年度は、初年度に注力して開拓した合成法を用いて上記の合成がより効率良く合成できると期待され、試薬の購入や測定で初年度分の金額を利用する予定である。
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