新規光互変性不斉金属錯体を触媒に用いた不斉選択重合による機能性高分子材料の開発

高次構造が制御された高分子には低分子では達成不可能な特異な性質を有するものが数多く存在する。そのため現在、合成高分子の分野において分子の立体構造を精密に制御することが極めて重要な課題とされている。本研究の目的は、光互変性の置換基を有する不斉触媒を設計・合成し、重合可能なモノマーの不斉選択性が可逆的に変化可能な重合系の開発および合成した光互変性不斉金属錯体を触媒に用いた不斉選択重合により、高次構造が精密に制御された機能性高分子材料の合成を達成することである。そのために触媒の合成を試みた。触媒の構造はビナフチル基やサレン骨格に光照射による異性化が可能なアゾベンゼンを導入したものとし、目的物である不斉金属錯体の合成経路を検討した。数段階の反応により、ビナフチル骨格に光照射による異性化が可能なアゾベンゼンの導入に向けて合成経路を幾つか検討したが、化合物の精製法や低収率、化合物の安定性の問題などにより、最終目的物の合成には至らなかった。しかし、最終目的物の合成に向けた合成技術など一定の結果を得ることには成功した。さらに当初の予定であった触媒の代替案として、らせん構造を有するポリイソシアナートに着目して、当初の目的であった不斉金属錯体触媒へと応用することを考えた。実際の触媒への応用までは到達することができなかったが、ポリイソシアナートの末端にキラル部位を導入することで、らせん構造が右巻きあるいは左巻きのどちらか一方に偏ったキラルなポリイソシアナートの合成を達成した。以上の研究を通して本研究の最終目的である不斉選択重合を利用した機能性高分子材料の合成は達成することができなかったが、触媒合成に関する知識や技術など多くの知見を得ることには成功した。本研究を通して得られた知識は将来の機能性材料開発に対して寄与すると考えられる。

高次構造が制御された高分子には低分子では達成不可能な特異な性質を有するものが数多く存在する。そのため現在、合成高分子の分野において分子の立体構造を精密に制御することが極めて重要な課題とされている。本研究の目的は、光互変性の置換基を有する不斉触媒を設計・合成し、重合可能なモノマーの不斉選択性が可逆的に変化可能な重合系の開発および合成した光互変性不斉金属錯体を触媒に用いた不斉選択重合により、高次構造が精密に制御された機能性高分子材料の合成を達成することである。そのために触媒の合成を試みた。触媒の構造はビナフチル基やサレン骨格に光照射による異性化が可能なアゾベンゼンを導入したものとし、目的物である不斉金属錯体の合成経路を検討した。数段階の反応により、ビナフチル骨格に光照射による異性化が可能なアゾベンゼンの導入に向けて合成経路を幾つか検討したが、化合物の精製法や低収率、化合物の安定性の問題などにより、最終目的物の合成には至らなかった。しかし、最終目的物の合成に向けた合成技術など一定の結果を得ることには成功した。さらに当初の予定であった触媒の代替案として、らせん構造を有するポリイソシアナートに着目して、当初の目的であった不斉金属錯体触媒へと応用することを考えた。実際の触媒への応用までは到達することができなかったが、ポリイソシアナートの末端にキラル部位を導入することで、らせん構造が右巻きあるいは左巻きのどちらか一方に偏ったキラルなポリイソシアナートの合成を達成した。以上の研究を通して本研究の最終目的である不斉選択重合を利用した機能性高分子材料の合成は達成することができなかったが、触媒合成に関する知識や技術など多くの知見を得ることには成功した。本研究を通して得られた知識は将来の機能性材料開発に対して寄与すると考えられる。