酸化カップリングを利用する高分子新素材の創出

利用氧化偶联创建新型聚合物材料

基本信息

批准号：
03J05164
负责人：
福岡徳馬
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化還元酵素の一種であるペルオキシダーゼやその金属モデル錯体を触媒として用い、酸化剤として過酸化水素を添加することで、フェノール基がC-Cカップリング、あるいはC-Oカップリングを介して直接連結した構造の新規フェノールポリマー「酵素法ポリフェノール」が得られることが知られている。このフェノール基の酸化カップリング法を利用し、一般的な化学合成法では合成困難である様々な新規高分子材料の合成、及びその合成戦略の開拓を目的として研究を進めてきた。本研究では、本手法をフェノールモノマーの酸化重合に限らず、ポリマー中に存在するフェノール基の酸化カップリングへと拡張することを目的の中心に据え、フェノール基含有ポリマーをプレポリマーとして利用した「"polyfunctional macromolecules"の酸化カップリング重合法」による新規高分子合成という新たな概念を打ち出した。具体的には、側鎖にフェノール基を有するポリアミノ酸の酸化カップリングを行い、反応条件と生成物の関係を系統的に検討するとともに、反応条件を選択することにより、ポリマー間で側鎖フェノール基が連結した特殊な構造を有する、分子量十万以上のポリアミノ酸がゲル化することなく得られることを示した。また、種々の酵素法ポリフェノールについても本手法を適用し、フェノール誘導体の置換基の位置の違いが酸化カップリングの反応性に及ぼす影響について明らかにしたほか、反応条件を適当に設定することで、定量的にポリマー間での酸化カップリングを進行させることが可能であり、分子量百万以上の超高分子量体が得られることを示した。さらに、上述のフェノール基含有ポリアミノ酸と酵素法ポリフェノールの酸化クロスカップリングを選択的に進行させることによって、フェノール基で連結した特殊な構造の新規ポリアミノ酸-ポリフェノールハイブリッドを合成した。本手法は、フェノール基を有する様々な化合物・ポリマーに対して、天然物質、合成品などその由来を問わず幅広く適用することができる。

通过使用过氧化物酶（一种氧化还原酶）或其金属模型复合物作为催化剂并添加过氧化氢作为氧化剂，可以产生酚基团通过C-C偶联或C-O偶联直接连接的新结构。可以获得酚聚合物“酶促多酚”。利用这种酚基的氧化偶联方法，我们一直在进行研究，目的是合成用一般化学合成方法难以合成的各种新型聚合物材料，并开发其合成策略。在本研究中，我们重点将该方法不仅扩展到酚类单体的氧化聚合，而且扩展到聚合物中存在的酚基团的氧化偶联，并且我们重点将该方法扩展到聚合物中存在的酚基团的氧化偶联。我们提出了通过“多官能大分子”氧化偶联聚合合成新型聚合物的新概念。具体而言，我们进行了侧链上带有酚基的聚氨基酸的氧化偶联，系统地研究了反应条件和产物之间的关系，并通过选择反应条件，进行了侧链上带有酚基的聚氨基酸的氧化偶联。结果表明，可以在不发生凝胶化的情况下获得分子量为100,000或以上的聚氨基酸，其具有基团连接的特殊结构。此外，我们将该方法应用于各种酶促多酚，并阐明了苯酚衍生物上取代基位置的差异对氧化偶联反应性的影响，结果表明可以定量地促进聚合物之间的氧化偶联，并且超。 -可获得分子量100万以上的高分子量产品。此外，通过选择性地对上述含酚基聚氨基酸和酶促多酚进行氧化交叉偶联，合成了一种具有通过酚基连接的特殊结构的新型聚氨基酸-多酚杂化物。该方法可广泛应用于各种带有酚基的化合物和聚合物，无论其来源如何，例如天然物质或合成产品。