2-オキサゾリン類を出発原料とする新しい機能性高分子の合成

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は2-オキサゾリン類の開環重合ポリマ-が今までの高分子にはみられない種々の特性をもつことを利用して、新しい“複合材料"ならびに“複合化材料"の分子設計と合成を行うことを目的としている。まず、部分加水分解ポリオキサゾリンとビピリジル誘導体のカルボン酸をDCC存在下で反応させることにより、ビピリジル基のポリマ-への導入を行った。得られたポリオキサゾリンのビピリジル導入率は´H-NMR及びUVにより決定した。いずれも良好な収率でビピリジル修飾ポリオキサゾリンが得られ、その導入率はプレポリマ-の加水分解率により制御することができた。次に、ビピリジル修飾ポリマ-の高濃度水溶液に鉄(II)塩の水溶液を加えると、数秒で紅赤色のゲル状化合物が生成した。このゲルは水中で数日間安定であり、ヒドロゲルとしての性質を示した。これはポリオキサゾリンのペンダントであるビピリジル配位子と金属イオンとの分子間での配位結合により、ゲルが生成したと考えられる。また、ビピリジルの導入率を変化させてゲルの合成を行ったところ、生成したゲルの吸水特性はビピリジルの導入率が大きくなるに従い低下した。すなわち、導入率によりこの架橋点間距離が制御され、導入率が小さい程吸水倍率が大きくなることがわかった。更に、同様の反応条件で様々な金属イオン(Ni^<II>,Cu^<II>,Ag^I,Ru^<III>、Co^<II>,Fe^<II>)と反応させ、ゲルの合成を行った。Fe^<II>,Ni^<II>,Ru^<III>の場合は比較的安定なゲルが生成したが、Cu^<II>,Ag^Iの場合はゲル状の化合物が全く生成しなかった。CoについてはII価の状態ではすぐに溶解したが、金属塩を添加後すぐに過酸化水素でIII価に酸化すると安定なさゲルとなった。以上より、ゲルの安定性の順はほぼRu^<III>〉Fe^<II>〉Co^<III>〉Ni^<II>〉〉Co^<II>,Ag^Iとなり、配位子交換反応の速度定数の順序とよい一致を示した。