外部刺激を駆動力として伸縮運動する二重らせん高分子の創製と応用

利用外部刺激作为驱动力进行拉伸和收缩的双螺旋聚合物的创建和应用

• 批准号: 21K05166
• 负责人: 田浦 大輔
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Meijo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05166/
• 关键词: 超分子; 二重らせん; 超分子化学; 高分子化学

本研究では、外部刺激に応答して可逆的に伸縮運動する二重らせん高分子を合成し、伸縮運動を巨視的な運動に変換可能な系の構築を目指す。すなわち、二重らせん高分子の基板への固定化やハニカム構造を有する二次元シートの作製により、外部刺激による可逆的・微視的な伸縮運動に伴う変化を巨視的レベルに増幅可能な機能性材料の開発に挑戦する。令和4年度は、以下に示す結果を得た。A. アルキンとアジドのクリック反応により生成するトリアゾールリンカーで連結したポリマー (配位子) の合成を目指し、まず、10段階の反応を経て、両末端にヨード基 (I基) が置換され、中央にビフェニル部位を有するテトラフェノール誘導体のヒドロキシ基をメトキシメチル基 (MOM基) で保護した化合物 (1) を得た。さらに、薗頭・萩原クロスカップリングにより、1の両末端にトリメチルシリルエチニル基を導入した化合物 (2) を合成した後、MOM基を脱保護することで、両末端にトリメチルシリルエチニル基が置換され、中央にビフェニル部位を有するテトラフェノール誘導体 (3) を合成した。B. 段階的な高分子化を実現するために、まず、両末端にトリメチルシリル基 (TMS基) が置換され、中央にビフェニル部位を有するテトラアニソール誘導体 (4) を得た。さらに、一塩化ヨウ素を用いて、両末端のTMS基の片方のみをI基に変換することで、片末端にI基とTMS基がそれぞれ置換され、中央にビフェニル部位を有するテトラアニソール誘導体 (5) (1量体) の合成を試みた。精製により、4を除去することはできなかったが、次の反応に関与しないと考え、(4を含む) 5と1,4-ベンゼンジボロン酸ビス(ピナコール)エステルの鈴木・宮浦クロスカップリングにより、5がフェニレンリンカーで連結した2量体 (6) (配位子前駆体) を合成した。

In this study, the structure of reversible telescopic motion in response to external stimuli was studied. The immobilization of polymer substrates and the structure of polymer substrates are reversible due to external stimuli. The expansion and contraction of Weishi app is accompanied by changes in macrovision. The development of functional materials is possible. The following results were obtained in the fourth year of the order. A. The synthesis of compound (ligand) is indicated by the reaction of the 10-segment chain, the substitution of the terminal group (I group), the substitution of the central group, the formation of the chain, the substitution of the terminal group (MOM group), the protection of compound (1). After synthesis of compound (2), the MOM group was deprotected. After synthesis of compound (2), the MOM group was deprotected. After synthesis of compound (3), the terminal group was replaced with the central group. B. The polymer of the stage is produced by the substitution of the TMS group at the end of the stage and the induction of the TMS group at the center of the stage. In addition, the synthesis of the TMS group (5) (1) was also studied. Refined, 4-removed, 4-removed, 5 - 1,4-removed