ミセル形成能を利用するデンドリマー型不斉触媒の創製

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デンドリマーは核分子から樹状に側鎖が伸びた球状構造を有する高分子である。最近、その表層に機能性部位を導入した球状マテリアルの開発が盛んに行われている。その一つにデンドリマー担持型固定化触媒が挙げられる。均一系触媒を固定化することで、簡便な操作で触媒と生成物の分離、及び、触媒の再利用が可能となり、資源の有効利用につながる。しかし、デンドリマーの合成には多段階の工程を必要とするため、実用性に難があった。そこで界面活性モノマーが水中で形成する球状ミセルを、重合反応により不可逆的に固定化することで、デンドリマーと類似した機能性球状粒子を効率的に合成することを計画した。本手法を用いれば、デンドリマー担持型固定化触媒のようにポリマー表層に触媒サイトが露出した、高活性な固定化触媒が容易に構築できると考えられる。不斉触媒能を有する球状粒子としてBINOL担持型高分子について二つの構築法を検討した。1)親水性部位にBINOL誘導体を有する光学活性な界面活性モノマーを合成して、重合反応によりBINOL担持型球状粒子を得る手法と、2)ミセル形成能を利用して得られた球状粒子に、後からBINOL誘導体を担持して、BINOL担持型球状粒子を得る手法である。合成した球状ポリマーから光学活性チタン触媒を調製して、アルキル亜鉛を用いるベンズアルデヒドとの不斉アルキル化反応を行った。その結果、手法2)より得られたポリマーを用いた場合、収率80%、不斉収率85%で生成物を得た。有機溶媒中で合成した直鎖型ポリマーを用いた固定化触媒よりも高活性であり、ミセルポリマーの有用性が明らかとなった。また、他の手法により固定化した触媒との活性、及び、固定化効率についても比較検討した。