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METHOD FOR PRODUCING CHIRAL POLYMER, AND CHIRAL POLYMER UPDATE_EN

Patent code P210017446
File No. P2019-086864
Posted date Mar 12, 2021
Application number P2019-086864
Publication number P2020-183464A
Date of filing Apr 26, 2019
Date of publication of application Nov 12, 2020
Inventor
  • (In Japanese)金 仁華
Applicant
  • (In Japanese)学校法人神奈川大学
Title METHOD FOR PRODUCING CHIRAL POLYMER, AND CHIRAL POLYMER UPDATE_EN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a metal compound and a luminous compound having chiral properties.
SOLUTION: A method for producing a chiral polymer includes: a silica layer formation step of obtaining a composite body in which a silica layer is formed on the surface of a chiral supramolecular crystal by a hydrolysis condensation reaction of making a hydrolyzable silicon compound act on a chiral supermolecular crystal of an acid-base type complex including a polymer having a straight chain-type polyethyleneimine skeleton and a chiral dicarboxylic acid compound that has two carboxyl groups and 4 or more carbon atoms; an acid treatment step of acid-treating the composite body to obtain an acid-treated composite body; a polymerization step of radical-polymerizing a compound having an ethylenically-unsaturated bond as a monomer in the presence of treated particles derived from the acid-treated composite body, and forming the polymer including the monomer as a repeating unit on the surface of the treated particles to obtain a resin composite body; and a removal step of removing silica forming the silica layer from the resin composite body.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、分子間相互作用により有機化合物を平衡又は非平衡状態で自己組織化させて得られる、特定の空間形状やナノメートルオーダーの規則的構造等を備えたナノ構造体が盛んに提案されている。これらのナノ構造体は、様々な組成の有機/無機複合ナノ材料を構築するための基盤として用いることができるばかりでなく、各種の材質からなるナノ構造体を形成するための鋳型としても用いることができることから、学際的分野や産業的分野等から関心を寄せられている。

このようなナノ構造物の例として、例えば特許文献1には、特定の化学構造を備えた界面活性剤を溶液中で自己組織化させ、その周囲でシリカ源となる化合物をゾルゲル反応させてメソポーラスシリカ粒子を形成させることが提案されている。また、特許文献2には、互いに相溶しない非水溶性及び水溶性である2種のポリマーからミクロな相分離構造を形成させ、これをもとに平均孔径1~200nmのシリンダー構造の細孔を備えた多孔質膜を形成させることが提案されている。また、生体高分子であるDNAやタンパク質が自己組織化により独特な立体構造を備えたナノ構造体となることもよく知られている。

また、キラリティーを備えたナノ構造体を鋳型とし、その周囲にシリカ等の金属酸化物の層を成長させることにより、鋳型の持つキラリティーを金属酸化物に転写させることが提案されている。このような例として、特許文献3には、らせん構造等の光学活性なキラル配向構造を備えた重合体を鋳型とし、当該鋳型に金属ソースを作用させてキラルな有機/無機複合体を得ることが提案されている。このような有機/無機複合体では、金属酸化物にキラリティーが転写されているので、例えば触媒活性を備えた金属酸化物を当該有機/無機複合体の無機成分として選択すれば、キラルな反応場を備えた金属酸化物触媒が得られる可能性があると考えられる。このような金属酸化物触媒となる可能性を備えたものとして、本発明者らにより、キラルな金属酸化物ナノ構造体が組み合わさってなる構造体が提案されている(特許文献4を参照)。

一方、キラリティーを備えた化合物に発光を示す化合物を錯形成等の手段により結合させ、円偏光発光を示す光学機能材料を得ることも提案されている。このような材料の一例として、非特許文献1には、希土類錯体にキラルな化合物を結合させることにより、希土類錯体から発せられる蛍光が非円偏光発光から円偏光発光に変化することが報告されている。また、非特許文献2には、蛍光発光を示す化合物であるチオフェンとキラルな(R)-1-(2-ナフチル)エチルアミンとの超分子固体錯体において、円偏光発光が観察されたことが報告されている。また、特許文献5には、キラルな配位子を備えた7配位型の希土類錯体が円偏光発光を示すことが報告されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、キラルポリマーの製造方法、及びキラルポリマーに関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
直鎖状ポリエチレンイミン骨格を備えたポリマーと、2つのカルボキシル基を備え、4以上の炭素原子を備えたキラルなジカルボン酸化合物と、を含んでなる酸塩基型錯体のキラル超分子結晶に加水分解性の珪素化合物を作用させる加水分解縮合反応により、前記キラル超分子結晶の表面にシリカ層を形成させた複合体を得るシリカ層形成工程と、
前記複合体を酸処理して酸処理複合体を得る酸処理工程と、
前記酸処理複合体を由来とする被処理粒子の存在下、エチレン性不飽和結合を有する化合物をモノマーとしてラジカル重合させて、当該モノマーを繰り返し単位として含むポリマーを前記被処理粒子の表面に形成させて樹脂複合体を得る重合工程と、
前記樹脂複合体から前記シリカ層を形成するシリカを除去する除去工程と、を備えたキラルポリマーの製造方法。

【請求項2】
 
前記重合工程において、前記被処理粒子に前記モノマーを接触させた後、前記モノマーが非水溶性であれば水溶性溶媒中で、前記モノマーが水溶性であれば非水溶性溶媒中で、前記ラジカル重合を行うことを特徴とする、請求項1記載のキラルポリマーの製造方法。

【請求項3】
 
前記酸処理複合体に、求核試薬に対して脱離基となる置換基を備えたアルキル基がベンゼン環に結合した構造を有する化合物を作用させることで、前記ポリエチレンイミンの窒素原子が三級化した三級化複合体を得る三級化工程をさらに含み、この工程で得た三級化複合体を前記被処理粒子として重合工程に付すことを特徴とする、請求項1又は2記載のキラルポリマーの製造方法。

【請求項4】
 
求核試薬に対して脱離基となる置換基を備えたアルキル基がベンゼン環に結合した構造を有する前記化合物が、下記一般式(1)で表す化合物である、請求項3記載のキラルポリマーの製造方法。
【化1】
 
(省略)
(上記一般式(1)中、Eは、求核試薬に対して脱離基となる置換基であり、Rは、一価の有機基である。)

【請求項5】
 
求核試薬に対して脱離基となる置換基を備えたアルキル基がベンゼン環に結合した構造を有する前記化合物が、下記一般式(2)で表す化合物である、請求項3又は4のいずれか1項記載のキラルポリマーの製造方法。
【化2】
 
(省略)
(上記一般式(2)中、Eは、求核試薬に対して脱離基となる置換基である。)

【請求項6】
 
前記モノマーとしてエチレン性不飽和結合を2つ以上有する化合物を用いることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項記載のキラルポリマーの製造方法。

【請求項7】
 
前記酸処理複合体を焼成することでキラルなシリカ粒子を得た後、そのシリカ粒子にシランカップリング剤を作用させて表面処理シリカを得る表面処理工程をさらに含み、この工程で得た表面処理シリカを前記被処理粒子として重合工程に付すことを特徴とする、請求項1又は2記載のキラルポリマーの製造方法。

【請求項8】
 
前記モノマーとしてエチレン性不飽和結合を2つ以上有する化合物を用いることを特徴とする、請求項7記載のキラルポリマーの製造方法。

【請求項9】
 
前記シランカップリング剤が、ラジカル重合性残基を有することを特徴とする、請求項7又は8記載のキラルポリマーの製造方法。

【請求項10】
 
エチレン性不飽和結合を有する化合物をモノマーとした繰り返し単位を含み、円二色性スペクトル測定において正又は負のコットン効果が観察されることを特徴とするキラルポリマー。

【請求項11】
 
前記モノマーが、ジビニルベンゼン、エチレンビスメタクリレート又はN,N’-メチレンビスアクリルアミドである請求項10記載のキラルポリマー。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2019086864thum.jpg
State of application right Published
Reference ( R and D project ) Jin Renhua lab
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