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。

众所周知，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，过氧化氢被添加为氧化剂，一种新型的酚类聚合物“酶 - 方法多酚”具有酚类基团通过C-C-C COUPLING或C-O的结构直接链接的结构，可以得到。使用这种氧化偶联方法的苯酚基团进行了研究，目的是综合各种新型聚合物材料，这些材料很难与一般的化学合成方法合成，并制定合成策略。 In this study, the aim of expanding this method not only to oxidative polymerization of phenol monomers, but to oxidative coupling of phenol groups present in the polymer is to be extended, and a new concept of synthesis of novel polymers by the "pollyfunctional macromolecules" oxidative coupling polymerization method" using a phenol group-containing polymer as a prepolymer. Specifically, by在侧链上进行具有苯酚基团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，并选择了反应条件，这表明具有100,000或更多的分子量的多氨基酸是特殊的结构，在该结构中，在该结构中，在哪种侧链酚类之间也可以在无凝胶中获得胶合物之间的凝聚力。发现观察到酚衍生物中取代基位置差异对氧化耦合反应性的影响，并且通过适当设置反应条件，可以定量地进行氧化偶联，从而导致超高分子量的10,000或更多。此外，通过选择性地进行上述含苯酚基团的多氨基酸和酶多酚的氧化交叉偶联，这是一种新型的多氨基酸多酚混合体，并合成了由苯酚基团连接的特殊结构。该方法可以广泛应用于具有苯酚基的各种化合物和聚合物，无论其起源如何，例如天然物质和合成产物。