球状分子による新化学反応高速化システムの開発

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第5世代および第6世代のポリ(アミドアミン)デンドリマ-1を開始剤とするアミノ酸N-カルボキシ無水物(NCA)の放射成長重合(Radial-Growth Polymerization(RGP))を行い、動的な秩序性の高い新しい重合形態として提案した。この放射成長重合では新構造高分子とも呼べる星型デンドリマ-を合成することができた。この反応系における速度論的解析を重水素化溶媒中で^1H NMRを用いた直接測定により行ったところ、第5世代のデンドリマ-では、表面近傍10Åおよび16Å以内の領域は、直鎖状成長と比較してそれぞれ30倍および20倍以上の加速反応場であることがわかった。第6世代デンドリマ-では70倍以上の加速を認めた。さらに、開始剤1を用いたサルコシンNCAの重合においても初期の放射成長/直鎖成長速度比が100倍以上であることを見出し、この高速反応システムの普遍性が示唆された。この現象は、既存の有機化学や高分子化学では解釈できず、局所的基質濃縮効果、球状分子形態による衝突確立の向上(放射状の反応秩序制御)の他に新たな原理・概念に基づく可能性も高い。この原因をある程度明確にして、それを加速倍率の向上にフィードバックし、この高速化現象については今後論文発表する予定である。