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様々なキラル触媒を元素ブロックとして、キラル高分子を合成することによって、得られたキラル元素ブロック高分子は、高分子触媒としての様々な反応に用いることができる。キラル高分子におけるキラル元素ブロック部位は、低分子触媒が溶媒中で分子分散している場合とは大きく異なるコンホメーションをとることが考えられる。触媒分子のコンホメーションの差異は不斉触媒能に影響を与えるため、不斉反応の選択性の違いとして現れる。したがってキラル元素ブロックを高分子化することにより、低分子触媒では実現できなかった本来の触媒活性を高分子化によって引き出すことが可能である。これまでのキラル元素ブロックの高分子化はおもに、反応後の触媒の分離、回収、再利用に焦点を絞られてきたため、架橋ポリスチレンなどの合成高分子担体表面に触媒分子を固定化する方法がとられた。一方、キラル元素ブロックを繰り返し単位とした主鎖型キラル高分子合成については、研究例が乏しい。キラル高分子触媒の能力を最大限引き出すためにキラル元素ブロックの高分子化の手法を開発する必要がある。
本研究では、キラル遷移金属触媒、およびキラル有機分子触媒をキラル元素ブロックとしたキラル高分子合成と不斉反応への応用について検討した。キラル遷移金属触媒としては、キラルジアミンモノスルホンアミド-遷移金属錯体を取り上げ、高分子化の方法を開発した。得られたキラル元素ブロック高分子は環状スルホンイミンの水素移動型不斉還元の触媒として有効であり、高活性かつ、高立体選択性を示した。キラル有機分子触媒をキラル元素ブロックとしたキラル高分子合成としては、シンコナアルカロイド誘導体の高分子化の方法を開発した。シンコナアルカロイド誘導体を主鎖に含む新しい高分子野合成に成功し、不斉Michael反応の触媒として優れた性能を示した。対応する低分子触媒に比べて、多くの場合、高選択性を示した。
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