JP2008019371A - ポリロタキサンおよびポリロタキサンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】輪成分の開口部に軸分子が貫通し、軸分子の両末端にキャッピング剤によるブロック基を有してなるポリロタキサンを製造するにあたり、軸分子とキャッピング剤とを、両者が尿素結合により結合するように反応させる。具体的にはイソシアネート基とアミン基との組み合わせで、例えば、末端官能基がアミンである軸分子と、イソシアネート類であるキャッピング剤とを反応させる。
【選択図】なし
Description
本実施形態では、輪成分の開口部に軸分子を貫通させて(軸分子を輪成分で包接させて)擬ポリロタキサンを製造し、次いで、得られた擬ポリロタキサンの軸分子とキャッピング剤とを、両者が尿素結合により結合するように反応させて、軸分子の両末端にブロック基を付加し、ポリロタキサンを得る。
輪成分であるα−シクロデキストリン(ナカライテスク社製)1.5gをイオン交換水10mlに溶解させた水溶液に、軸分子として末端官能基アミンのポリテトラヒドロフラン(Aldrich社製,Polytetrahydrofuran bis (3-aminopropyl) terminated,Mn:1100)50mgを加え、超音波(周波数:35kHz)を20分間照射し、室温で一晩静置した。そして、析出した固体を回収し、乾燥させて擬ポリロタキサンを得た。
キャッピング工程の溶媒として、ジメチルホルムアミドの替わりにテトラヒドロフランを使用する以外、実施例1と同様にしてポリロタキサンを製造した(収量:115mg)。得られたポリロタキサンの1H−NMRチャートを図2に示す。
実施例1と同様にして輪成分と軸分子とを反応させ、反応溶液を一晩静置した後、その反応溶液(水溶液)中に、キャッピング剤としての3,5−ジメチルフェニルイソシアネート(Aldrich社製)35mgを添加した。その後は実施例1と同様にしてポリロタキサンを製造した(ワンポット合成;収量:130mg)。得られたポリロタキサンの1H−NMRチャートを図3に示す。
トリチルアニリン(Aldrich社製)をトルエン中でHClガスおよびトリホスゲンと反応させることにより、4−トリチルフェニルイソシアネートを得た。キャッピング剤として、3,5−ジメチルフェニルイソシアネートの替わりに上記4−トリチルフェニルイソシアネートを使用する以外、実施例3と同様にしてポリロタキサンを製造した(収量:68mg)。得られたポリロタキサンの1H−NMRチャートを図4に示す。
α−シクロデキストリン(ナカライテスク社製)を、ジメチルホルムアルデヒド中、水素化ナトリウムおよびヨウ化メチルと反応させることにより、メチル化α−シクロデキストリンを得た。
実施例5と同様にして輪成分と軸分子とを反応させ、反応溶液を一晩静置した。そして、析出した固体を回収し、乾燥させた後、その固体を乳鉢に入れ、さらにキャッピング剤としての3,5−ジメチルフェニルイソシアネート(Aldrich社製)32mgを添加し、30分間乳棒を使用して混合し反応させた。得られた反応物をジエチルエーテルで洗浄した後、固体を回収して乾燥させた。それを分取ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(展開溶媒:CHCl3)にかけて高分子量体(Mw:13000,Mw/Mn:1.6)を回収し、乾燥させてポリロタキサンを得た(収量:50mg)。得られたポリロタキサンの1H−NMRチャートを図6に示す。
ポリテトラヒドロフラン(Aldrich社製,Polytetrahydrofuran,Mn:2900)をクロロホルムに溶解させ、トシルクロライドを添加し、触媒にピリジンを用いて一晩撹拌を行った。その後、希塩酸による分液洗浄、そして減圧乾燥を行い、得られた液体をジエチルエーテルに注ぎ、再沈澱を行った。析出した固体を回収し乾燥させ、トシル化ポリテトラヒドロフランを得た。
軸分子として、末端官能基アミンのポリテトラヒドロフランの替わりに末端官能基アミンのポリエチレングリコール(Aldrich社製,Polyethyleneglycol bis (3-aminopropyl) terminated,Mn:1500)50mgを使用し、キャッピング剤としての3,5−ジメチルフェニルイソシアネート(Aldrich社製)の添加量を50mgとする以外、実施例3と同様にしてポリロタキサンを製造した(収量:35mg)。得られたポリロタキサンの1H−NMRチャートを図8に示す。
軸分子として、末端官能基アミンのポリテトラヒドロフランの替わりにジアミノドデカン100mgを使用し、キャッピング剤としての3,5−ジメチルフェニルイソシアネート(Aldrich社製)の添加量を100mgとする以外、実施例3と同様にしてポリロタキサンを製造した(収量:234mg)。得られたポリロタキサンの1H−NMRチャートを図9に示す。
Claims (7)
- 輪成分の開口部に軸分子が貫通し、前記軸分子の両末端にブロック基を有してなるポリロタキサンであって、
前記軸分子と前記ブロック基とが尿素結合により結合していることを特徴とするポリロタキサン。 - 前記軸分子と前記ブロック基とが、イソシアネート基とアミン基との組み合わせの反応で結合していることを特徴とする請求項1に記載のポリロタキサン。
- 前記輪成分がシクロデキストリンまたはシクロデキストリン誘導体であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリロタキサン。
- 輪成分の開口部に軸分子が貫通し、前記軸分子の両末端にキャッピング剤によるブロック基を有してなるポリロタキサンの製造方法であって、
前記軸分子と前記キャッピング剤とを、両者が尿素結合により結合するように反応させることを特徴とするポリロタキサンの製造方法。 - 前記軸分子と前記キャッピング剤とを、イソシアネート基とアミン基との組み合わせで反応させることを特徴とする請求項4に記載のポリロタキサンの製造方法。
- 前記軸分子と前記キャッピング剤との反応における溶媒として、水を使用することを特徴とする請求項4または5に記載のポリロタキサンの製造方法。
- 前記輪成分がシクロデキストリンまたはシクロデキストリン誘導体であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のポリロタキサンの製造方法。
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