Development of photo-functional polymer materials using cationic chlorophyll-a derivatives

利用阳离子叶绿素-a衍生物开发光功能聚合物材料

• 批准号: 21K05173
• 负责人: 小笠原 伸
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05173/
• 关键词: クロロフィル; ポリマー; デンドリマー; Schiff塩基; アザマイケル付加反応; イソシアネート; ラジカル重合; 縮合反応; カチオン性置換基; 光機能性ポリマー

藻類から抽出し、脱金属およびエステル交換によって得られたクロロフィル誘導体を用いて、市販のポリアミドアミン（PAMAM）デンドリマー（0世代, 末端アミノ基数=4）への導入を試みた。まず、3位にホルミル基を有するメチルピロフェオフォルバイドdを用いて、アミノ基とのSchiff塩基形成を利用することを試みた。しかしながら溶媒に用いたクロロホルムに対するPAMAMデンドリマーの溶解性が低いため、反応が進行しなかった。そこで、Schiff塩基以外の導入方法について検討を行った。3位ビニル基を有するメチルピロフェオフォルバイドaを用いて、17位末端にエステル交換によってアクリレート残基を有するクロロフィル誘導体を合成した。この誘導体を原料とし、PAMAMデンドリマーの伸長に用いられるアザマイケル付加反応によって、メタノール中でPAMAMデンドリマーの末端アミノ基への導入を試みた。しかしながら、PAMAMデンドリマーが塩基として作用することで、17位のエステル部位でメタノールとの交換反応が生じてしまうことが確認された。同様に、17位末端にイソシアネート基を有するクロロフィル誘導体を原料とし、縮合反応によるPAMAMデンドリマーの末端アミノ基への導入も試みた。この反応によってクロロフィル誘導体がPAMAMデンドリマーに複数導入されたことが確認できたが、導入されたクロロフィル誘導体の数が1~4の混合物であるため、単離に困難であることがこれまでに明らかとなっている。

试图将叶绿素衍生物从藻类中提取并通过脱甲化和酯交换获得，并试图将其引入市售的多酰胺胺（PAMAM）树枝状聚合物（0代，末端氨基组编号= 4）。首先，我们尝试使用甲基磷酸纤维酰胺D的氨基组利用Schiff碱基，该基甲基D在第三位的甲基基团。但是，由于溶剂中使用的氯仿中PAMAM树状聚合物的溶解度很低，因此没有进行反应。因此，我们研究了引入Schiff基地以外的其他方法。使用在第三位的乙烯基基团的甲基恐怖分子，通过在第17位端的酯交叉培训合成具有丙烯酸酯残基的叶绿素衍生物。 Azamichael添加反应尝试使用该衍生物作为起始物质，将PAMAM树枝状聚合物引入甲醇中的末端氨基组，该反应用于扩展PAMAM Dendrrrimer。然而，人们证实，当Pamam Dendrimer充当基础时，与甲醇的交换反应发生在17位的Ester位置。同样，同样的是，具有第17个位置的异氰酸酯基团的叶绿素衍生物被用作起始物质，并尝试将PAMAM Dendrimer组引入condensation Amino condensation Amino Rection。已经证实，通过这种反应将多个叶绿素衍生物引入了PAMAM树枝状聚合物中，但是迄今为止，由于引入的叶绿素衍生物的数量是1至4的混合物，因此已证明它们很难分离。

项目成果

Synthesis of chlorophyll-appending dendrimers and their physical properties

叶绿素树枝状聚合物的合成及其物理性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroaki Marumoto;Shin Ogasawara;Hitoshi Tamiaki
• 通讯作者: Hitoshi Tamiaki

クロロフィル誘導体をペンダントしたポリマーの合成と物性

叶绿素衍生物聚合物的合成及物理性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 民秋 均;丸本 洋明;小笠原 伸
• 通讯作者: 小笠原 伸