らせん高分子集合体を反応場として利用する精密重合システムの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究においては、カチオン重合の立体選択性を高度に制御可能なキラル反応場を構築しうる高分子の合成を目的とした。例えば、キラルな集合体を形成しうるらせん高分子としてポリフェニルアセチレンやポリイソシアナートなどが一般的に知られている。しかし、そのらせん構造は比較的柔軟であり、反応場形成のためには剛直性が不十分である可能性がある。そこで、嵩高いキラル置換基を容易に導入可能なボロン酸エステルに着目した。主鎖に直接置換したボロニル基を有するビニルポリマーを合成することができれば、ヒドロベンゾインなどの嵩高いキラルジオールをボロニル基に導入することにより、主鎖周辺に高度な不斉空間を構築可能であると考えた。そこで、アルケニルボロン酸エステルをモノマーとして用いたラジカル重合に関して詳しく検討を行った。ラジカル開始剤であるアゾビスイソブチロニトリルの存在下、アルケニルボロン酸エステルのトルエン溶液を加熱したところ効率よくラジカル重合が進行し、数平均分子量が一万を超えるポリマーを与えた。この重合反応に関して、汎密度関数法を利用した量子化学計算により詳しく検討した。その結果、ホウ素が有する隣接炭素ラジカルの安定化効果が鍵となってラジカル連鎖成長反応が効率よく進行していることが示唆された。可逆的付加開裂連鎖移動機構に基づくラジカル重合制御を試みたところ、連鎖移動剤とモノマーの初期濃度比に対して直線的に数平均分子量が増加し、重合度のチューニングが可能であることが示された。今後は得られたポリマーのホウ素上へのキラルジオール導入を検討し、主鎖近傍における高度な不斉空間の構築を行うとともに、これをキラル反応場として利用した立体選択的重合を試みる予定である。