環境に優しい化学反応で「カチッ」とつなげて作るポリマー (Polymers “click” together using green chemistry)

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2021-08-26 アメリカ合衆国・コールド・スプリング・ハーバー研究所(CHSL)

・ CHSL、米国・スクリプス研究所(TSRI)およびオランダ・ヴァーヘニンゲン大学が、クリック・ケミストリーを利用した、危険なガスである SOF4 を有用なポリマーに変換する技術を開発。
・ クリック・ケミストリーは、迅速で安定した化学反応を通じて 2 個の分子を簡単かつ確実に結合させて機能性分子を合成する手法。SOF4 は百年以上前に発見された製造が困難な反応性の高いガスであるため、ほとんど使用されることがない。
・ 同合成手法では、危険な溶媒の使用や副生物の産出無く、環境に安全な反応を通じ、SOF4 ガスの分子を様々な構成要素を結合させるハブとして利用して有用な新材料を迅速に作製する。SOF4 ガスが入手可能な限り、一日でポリマーを作製し、もう一日で修飾を完了する。
・ 同技術により、薬物輸送や材料科学に適した特性とアプリケーションを持ち合わせた新種類のポリマーのコレクションの構築が可能となる。TSRI のメンバーには、ノーベル化学賞を受賞したカール・バリ-・シャープレス博士が含まれる。
・ 本研究には、米国立科学財団(NSF)、米国立衛生研究所(NIH)、豪州研究会議(ARC) Supporting Future Fellowship、広東省傑出青年自然科学基金、広東省イノベーション・スタートアップ人材導入計画、珠江ハイレベル人材導入計画、中国国家自然科学基金委員会(NSFC)、キング・アブドゥルアズィーズ大学および米国エネルギー省(DOE)科学部基礎エネルギー科学局が資金を提供した。
URL: https://www.cshl.edu/polymers-click-together-using-green-chemistry/

<NEDO海外技術情報より>

(関連情報)

Nature Chemistry 掲載論文(アブストラクトのみ:全文は有料)
SuFExable polymers with helical structures derived from thionyl tetrafluoride
URL: https://www.nature.com/articles/s41557-021-00726-x

Abstract

Sulfur(VI) fluoride exchange (SuFEx) is a category of click chemistry that enables covalent linking of modular units through sulfur(VI) connective hubs. The efficiency of SuFEx and the stability of the resulting bonds have led to polymer chemistry applications. Now, we report the SuFEx click chemistry synthesis of several structurally diverse SOF4-derived copolymers based on the polymerization of bis(iminosulfur oxydifluorides) and bis(aryl silyl ethers). This polymer class presents two key characteristics. First, the [–N=S(=O)F–O–] polymer backbone linkages are themselves SuFExable and undergo precise SuFEx-based post-modification with phenols or amines to yield branched functional polymers. Second, studies of individual polymer chains of several of these new materials indicate helical polymer structures. The robust nature of SuFEx click chemistry offers the potential for post-polymerization modification, enabling the synthesis of materials with control over composition and conformation.

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