らせんや分子不斉を不斉源とする新規液晶性高分子の合成

使用螺旋和分子手性作为手性源合成新型液晶聚合物

• 批准号: 10126222
• 负责人: 川上 雄資
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10126222/
• 关键词: スピラン; 分子不斉; 光学活性; らせん; 重縮合; 重付加; コンホメーション; 液晶

高分子は、分子が一本の鎖として連結されているため、低分子系とは異なるユニークな性質を示すことが有り、さらに、それら鎖の構成単位の連結の向きの規則性(頭-尾結合の規則性)や置換基の向きに関する規則性(立体規則性)が高分子の物性に大きく影響する。しかし現実的には、新たな高分子材料設計の際には、その化学構造のみに注意が払われているだけで、立体規則性まで積極的に制御しようという試みが少ない。本研究では、キラル源にスピランのような分子不斉や珪素原子の不斉に注目し、それらに起因する立体規則性高分子の設計、合成を検討することを目的とした。さらに、これら立体規則性高分子の高次構造、例えばらせん構造などについて様々な分光学的手法を用いて検討し、それらがポリマーの持つ物性、例えば液晶性などにどのように影響するか検討した。光学活性スピランと様々なジアミン類との重縮合反応により、光学活性ポリアミドを合成することに成功した。p-Phenylenediamineとの重縮合により得たポリマーは硫酸のみに可溶であったが、2',5'-diamino-4-(dimethylamino)-4'-nirostilbeneや3,3'-dimethoxybenzidineとの重縮合により得たポリアミドは、一般の極性有機溶媒に可溶であり、GPCによる分子量の評価が可能であった。これらの高分子は有機溶媒中でも少なくとも局所的な秩序構造が発生しているということが、旋光度および円二色性スペクトルより明らかになった(Polym.J.,1999,31,313.)。また、本研究では、最近、様々な機能材料への用途が期待され注目を集めつつある含珪素高分子への立体規則性の付与についても検討した。光学活性なアリルシランおよびビニルシロキサンの重付加について検討した。得られたポリマーのタクチシチーを核磁気共鳴スペクトルより評価したところ、それぞれのモノマーの光学純度をよく反映したアイソタクチシチーを有しており、後者では光学活性も維持できていることがわかった(Polym.J.,1998,30,1001.,Macromolecules,1998,31,5592.)。一方、珪素原子にシロキサンスペーサーを介してメソゲンが結合しているシラシクロブタンを設計、合成し、その開環重合により得たポリマーが室温でスメクチックA相を発現する新規な液晶性高分子であることを明らかにした(submitted to Polym.Bull.)。これは側鎖シロキサンユニットがメソゲンの動きを自由にしているとともに、主鎖中の珪素原子の存在が、主鎖骨格も柔軟にしているためである。このように高分子の分子運動に、主鎖および側鎖それぞれの珪素原子が大きく影響していることから、これらの立体化学を制御することができれば、液晶性など様々な高分子の分子運動にかかわる性質を制御することができると期待できる。

The regularity of the orientation of the links (head-tail binding regularity) and the orientation of the substitution groups (stereoregularity) in the molecular structure of polymers have great influence on the physical properties of polymers. In the design of new polymer materials, attention should be paid to the chemical structure, and the three-dimensional regularity should be actively controlled. The purpose of this study is to investigate the design and synthesis of stereoregular polymers based on the origin of molecules and atoms. In addition, the high-order structure of stereoregular polymers, such as the structure of the polymer, the optical separation method, the mechanical properties of the polymer, such as the liquid crystal, the influence of the polymer, etc., are discussed. Optically active molecules are synthesized by condensation reaction. p-Phenylenediamine is soluble in sulfuric acid, 2',5'-diamino-4-(dimethylamino)-4'-nirostilbene is soluble in polar organic solvents, and GPC is soluble in organic solvents. The order structure of the polymer in the organic solvent was developed, and the optical rotation was determined by the dichroic spectrum (Polym.J., 1999,31,313.)。In this study, the application of functional materials is expected to focus on the application of three-dimensional regularity of polymer containing silicone. Optical activity is the most important factor in the re-evaluation of optical activity. The optical purity of the compound was determined by NMR, and the optical activity was maintained. 1998,30,1001., Macromolecules,1998,31,5592.)。A new type of liquid crystalline polymer was developed by designing, synthesizing, and open-loop recombination of a single, single The main lock is the existence of a chemical atom, and the main lock is soft. In this way, during the molecular motion of polymers, the resin atoms in the main lock and side lock will have a great influence, the stereochemistry of these chains will be controlled, the liquid crystal properties will be different, and the properties of polymers due to the molecular motion will be controlled.