グルコース炭酸塩のリング開封ポリメリゼーション中の地域選択性の媒介のためのサイドチェーン機能の呼び出し

科学分野:

• ポリマー化学
• 有機合成
• カタリシス

背景:

• ポリマーの合成には,オルガノ塩基触媒が不可欠です.
• 循環型d-グルコース炭酸は,機能的なポリマーを作るための多用途のモノマーである.
• ポリマー化における地域選択性は,ポリマーの性質を決定する.

研究 の 目的:

• 1,5,7-triazabicyclo[5.4.0]dec-5-ene (TBD) の環開きポリメリゼーション (ROP) の地域化学的結果に対するサイドチェーン機能の影響を調査する.
• 六つ組の循環型d-グルコース炭酸のROPにおける地域選択性を支配する分子機構を解明する.
• 制御されたポリマー合成のための特定の機能を持つモノメアの設計のための洞察を提供する.

主な方法:

• 1,5,7-triazabicyclo[5.4.0]dec-5-ene (TBD) を使用した有機触媒化リング開封ポリメリゼーション (ROP).
• 異なるサイドチェーン機能を持つポリー (4,6-d-グルコース炭酸) (PGC) の合成と特徴付け.
• 構造分析のための核磁気共振 (NMR) スペクトロスコーピー (1Dと2D).
• 密度関数理論 (DFT) の計算で,移行状態と分子間相互作用を調査する.

主要な成果:

• 炭酸塩の側鎖が2位と3位にあるPGCは高い地域選択性を示した.
• エーテル側鎖置換剤のPGCでは,レギオ不規則性が観察された.
• NMR研究では,骨幹の接続性とリング開封の好みを確認しました.
• DFT計算では,サイドチェーンとTBD間の水素結合による移行状態の安定化が示された.

結論:

• サイドチェーン機能は,TBDで触媒化された循環性グルコース炭酸のROP中に地域選択性を指向する上で重要な役割を果たします.
• 副鎖と有機触媒を伴う分子間水素結合相互作用は,地域制御を達成する上で鍵となる.
• この研究は,ポリマー構造を制御するための隣接する機能を持つグルコースベースのモノメアの設計のための基礎を提供します.