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液晶中で生长する不斉リビング重合に世界で初めて成功

研究イメージ画像
 光学活性な液晶を反応环境とし、らせん方向のそろった高分子のリビング重合に成功しました。本方法では、光学不活性なモノマーが、液晶の不斉(镜像异性)构造を転写しながら生长し、光学活性を持つ高分子が得られます。このような高分子合成は、不斉化学や高分子化学の分野で初めての成果です。

 ポリイソシアニドは、らせん构造を持つことで知られている高分子であり、不斉触媒(镜像异性体の合成に用いる触媒)により、らせんの巻方向(右または左)を制御することが可能です。これにより円偏光二色性や旋光性などの光学活性を付与できることから、安定な光学活性高分子材料としての开発が行われてきました。

 本研究グループは、液晶反応场を外部环境として、化学的な反応ではなく物理的な作用により、光学活性を持たないモノマーから光学活性を持つ导电性高分子を合成してきました。今回、镜像异性构造を持つ液晶を溶媒に用いた不斉リビング重合に世界で初めて成功しました。

 得られたポリイソシアニドについて円偏光二色性测定を行ったところ、らせん构造に基づいた光学活性を确认しました。さらに、近年、液晶の研究分野で発见、注目されているツイストベンドネマチック相の液晶性を示すことが分かりました。高分子でツイストベンドネマチック液晶が见いだされたことは、液晶分野においても重要な知见となります。

 本反応は、生体内で、キラル构造を持つアミノ酸が酵素により生长して、らせん构造を持つタンパク质を合成することにも比类し、バイオミメティックテクノロジー(生物の机能を模倣し活用する技术)の一つになると考えられます。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学 数理物质系


高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所
熊井 玲児 教授

掲载论文

【题名】
Asymmetric synthesis of chiral polyisocyanides from achiral monomers with living polymerization in liquid crystal reaction field
(液晶反応场でのリビング重合によるキラルポリイソシアニドの不斉合成)
【掲载誌】
Macromolecules (ACS)
【顿翱滨】

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