JP2003183386A - Polymer having fishing gut-knot structure and its production method - Google Patents

Polymer having fishing gut-knot structure and its production method

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JP2003183386A
JP2003183386A JP2001386974A JP2001386974A JP2003183386A JP 2003183386 A JP2003183386 A JP 2003183386A JP 2001386974 A JP2001386974 A JP 2001386974A JP 2001386974 A JP2001386974 A JP 2001386974A JP 2003183386 A JP2003183386 A JP 2003183386A
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Masumi Asakawa
真澄 浅川
Mayumi Hiramoto
真由美 平本
Toshimi Shimizu
敏美 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer having a fishing gut-knot structure. <P>SOLUTION: The polymer having the fishing gut-knot structure is represented by formula (I) (wherein, A is a group which plays a role in connection; G is a bonding group; X is any anionic atom, provided that the above G has a structure smaller than the inner diameter of a dibenzo-24-crown-8-ether and having a size capable of passing through the crown ether ring; and n is an integer of ≥2), and its production method are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、テグス結び構造体
高分子及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer with Teguus structure and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高分子の主鎖構造はモノマーの種類と重
合様式によって異なり、これまでに炭素の単結合、二重
結合、三重結合を含む高分子、またはエステル、エーテ
ル、アミド結合を含む高分子、さらには主鎖に金属が入
っている高分子など様々な高分子が知られている。モノ
マーを高分子化して得られる高分子化合物は、モノマー
分子の共有結合によって結合された主鎖構造により得ら
れる構造体である。近年、環状化合物同士が機械的に絡
まり合った構造であるカテナンや環状化合物の環状部分
に特定の直鎖状化合物が貫通した構造であるロタキサン
が注目されている。これらの化合物群はその特徴的な機
械的結合を利用することによる、分子スケールの機械の
構築の可能性が英国のストッダルトらによって示されて
以来(アメリカ化学会誌1992年114巻1号)、様
々な機械的結合を有する化合物が合成されてきたが、未
だ実用化へ向けた研究開発例はほとんどない。また、こ
れらカテナンやロタキサンの利用法として高分子化する
ことも検討され、ポリカテナン、ポリロタキサンとする
ことにより、より魅力ある特性が得られるものと期待さ
れている。本発明者らは、このような新規物質としてい
くつかの構造体を発明した(例えば、1.特願2000
−71252「ロタキサン球状集合体及びその製造方
法、並びにロタキサン球状高分子重合体及びその製造方
法」浅川真澄、エイデン・マーフィー、清水敏美。2.
特願平11−176952「ロタキサン構造を主鎖に含
む化合物及びその中間体、並びにその製造方法」浅川真
澄、エイデン・マーフィー、デイビッド・エイ・レイ、
清水敏美。等)。
2. Description of the Related Art The main chain structure of a polymer depends on the type of monomer and the mode of polymerization. A variety of polymers are known, including molecules and polymers having a metal in the main chain. A polymer compound obtained by polymerizing a monomer is a structure obtained by a main chain structure in which a monomer molecule is bound by a covalent bond. In recent years, attention has been focused on catenane, which is a structure in which cyclic compounds are mechanically entangled with each other, and rotaxane, which is a structure in which a specific linear compound penetrates a cyclic portion of the cyclic compound. Since these compounds have been shown by Stoddart et al. In the United Kingdom to have the possibility of building molecular-scale machinery by utilizing their characteristic mechanical bonds (American Chemical Society, 1992, 114, No. 1) Compounds with various mechanical bonds have been synthesized, but there are still few examples of research and development toward practical use. In addition, it has been investigated to use a polymer as a method for utilizing these catenanes and rotaxanes, and it is expected that more attractive properties can be obtained by using polycatenans and polyrotaxanes. The present inventors have invented several structures as such novel substances (for example, 1. Japanese Patent Application No. 2000).
-71252 "Rotaxane spherical aggregates and a method for producing the same, and rotaxane spherical macromolecular polymers and a method for producing the same" Masumi Asakawa, Aiden Murphy, Toshimi Shimizu. 2.
Japanese Patent Application No. 11-176952 "Compounds containing a rotaxane structure in the main chain and intermediates thereof, and methods for producing the same" Masumi Asakawa, Aiden Murphy, David A. Ray,
Toshimi Shimizu. etc).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、テグ
ス結び構造体及びその製造方法を提供することである。
このテグス結び構造体高分子は、低温エラストマーや高
弾性ゴム材料などとして有機系高分子材料分野に置いて
利用可能である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a Taegus knot structure and a method for manufacturing the same.
This polymer with a Tegus knot structure can be used in the field of organic polymer materials as a low-temperature elastomer or a highly elastic rubber material.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、テグス結
び構造体高分子を開発するために、鋭意研究を重ねた結
果、一般式
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted extensive studies to develop a polymer having a Tegs-tie structure, and as a result,

【化4】 (II) (式中、Rは、反応性の置換基を表し、Xは任意の陰イ
オン原子を表す。ただし、前記Rは、ジベンゾ−24−
クラウン−8−エーテルの内径より小さい構造をしてお
り、クラウンエーテル環を通り抜けることができる大き
さの構造である。)で示されるテグス結び構造体を直接
重合もしくは任意の連結基を用いて重合することによっ
て、新規な下記一般式
[Chemical 4] (II) (In the formula, R represents a reactive substituent and X represents an arbitrary anion atom. Here, R represents dibenzo-24-.
The structure is smaller than the inner diameter of crown-8-ether, and the structure is such that it can pass through the crown ether ring. ) Is directly polymerized or polymerized by using an arbitrary linking group to give a novel general formula

【化5】 (I) (式中、Aは連結する役割を果たす基であり、Gは、結
合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表す。ただし、
前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの
内径より小さい構造をしており、クラウンエーテル環を
通り抜けることができる大きさの構造である。nは、2
以上の整数を表す。)で表されるテグス結び構造体を得
ることが出来ることを見いだし、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。
[Chemical 5] (I) (In the formula, A is a group which plays a role of linking, G represents a bonding group, and X represents an arbitrary anion atom.
The G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size capable of passing through the crown ether ring. n is 2
Represents the above integers. The present invention has been completed based on this finding by discovering that a Teguus knot structure represented by (4) can be obtained.

【0005】すなわち、本発明によれば、以下の発明が
提供される。 (1)下記一般式(I)
That is, according to the present invention, the following inventions are provided. (1) The following general formula (I)

【化6】 (I) (式中、Aは連結する役割を果たす基であり、Gは、結
合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表す。ただし、
前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの
内径より小さい構造をしており、クラウンエーテル環を
通り抜けることができる大きさの構造である。nは、2
以上の整数である。)で表されることを特徴とするテグ
ス結び構造体高分子。 (2)下記一般式(II)で示されるテグス結び構造体を
直接重合もしくは任意の連結基を用いて重合することを
特徴とする、下記一般式(I)で示されるテグス結び構造
体高分子の製造方法。
[Chemical formula 6] (I) (In the formula, A is a group which plays a role of linking, G represents a bonding group, and X represents an arbitrary anion atom.
The G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size capable of passing through the crown ether ring. n is 2
It is an integer above the above. ) Is represented by a Teguth structure polymer. (2) A Teguth knot structure polymer represented by the following general formula (I), characterized in that the Teguth knot structure polymer represented by the following general formula (II) is directly polymerized or polymerized using an arbitrary linking group. Production method.

【化7】 (I) (式中、Aは連結する役割を果たす基であり、Gは、結
合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表す。ただし、
前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの
内径より小さい構造をしており、クラウンエーテル環を
通り抜けることができる大きさの構造である。nは、2
以上の整数である。)
[Chemical 7] (I) (In the formula, A is a group which plays a role of linking, G represents a bonding group, and X represents an arbitrary anion atom.
The G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size capable of passing through the crown ether ring. n is 2
It is an integer above the above. )

【0006】[0006]

【発明実施の形態】本発明の、テグス結び構造体高分子
は、下記一般式(I)で表される化学構造を有するもの
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The Tegus-knot structure polymer of the present invention has a chemical structure represented by the following general formula (I).

【化8】 (I) 前記式中、Gは、テグス結び構造体を結合する役割を果
たしている結合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表
す。ただし、前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8
−エーテルの内径より小さい構造をしており、クラウン
エーテル環を通り抜けることができる大きさの構造であ
る。Gは、テグス結び構造体を結合する役割を果たして
いる結合基である。後述するテグス結び構造体が有する
官能性の置換基Rと適当な連結基で連結、もしくは官能
基同士を直接連結させることにより形成される基であ
る。反応性である官能性の置換基Rの作用により、一段
階でテグス結び構造体高分子を合成することができる。
連結させる反応手段には縮合、重縮合、付加反応などの
反応手段が採用される。具体的な、置換基としては、ア
ミド基、エステル基、エーテル基、カルボニル基、スル
ホンアミド基、チオエーテル基などである。Rは、2級
アンモニウムよりも酸性度の低い置換基であることが必
要である。Aは、適当な連結基(G)で連結するときに
連結する役割を果たす基であり、アルキレン基、ジアル
キレンエーテル基、フェニレン基、シラジイル基などで
ある。Xは、過塩素酸ナトリウム、ヘキサフルオロリン
酸アンモニウム、トリフルオロ酢酸、塩酸、硫酸、テト
ラフェニルホウ酸ナトリウム、などの一部から構成され
る任意の陰イオン原子もしくは陰イオン分子を表す。こ
の化合物の全体の構造は、環状分子(ジベンゾクラウン
エーテルによる環形製部分)と棒状分子(ベンジルアミ
ン及び置換基Rにより形成される部分)が、クラウンエ
ーテルに2級アンモニウム塩がお互いに入り込んだ、環
構造を介して絡みあっている構造をしており、これらの
環構造を介して絡み合っている構造がロープの結び方の
一つであるテグス結びの状態となっている。この化合物
の組み合わせは、共有結合を介することなく、機械的に
繋がったものである。このような入り組んだ状態を結合
する基に含むので、通常の縮合及び重縮合を介してのみ
結合するのとは相違しており、物質が引っ張れるなどの
力が加わった場合には、特有の伸びなどが期待され、機
械的結合に由来する特性を示すものと期待出来る。n
は、2以上の整数である。
[Chemical 8] (I) In the above formula, G represents a bonding group that plays a role of bonding the Teguth knot structure, and X represents any anion atom. However, G is dibenzo-24-crown-8.
-The structure is smaller than the inner diameter of the ether, and the structure is such that it can pass through the crown ether ring. G is a linking group that plays a role of binding the Teguus knot structure. It is a group formed by connecting the functional substituent R of the Teguth bond structure described later with an appropriate connecting group or by directly connecting the functional groups. By the action of the reactive functional group R, which is reactive, it is possible to synthesize the Tegus-bonded structure polymer in one step.
A reaction means such as condensation, polycondensation or addition reaction is adopted as the reaction means for connection. Specific examples of the substituent include an amide group, an ester group, an ether group, a carbonyl group, a sulfonamide group, and a thioether group. R needs to be a substituent having a lower acidity than secondary ammonium. A is a group which plays a role in linking when linked by a suitable linking group (G), and is an alkylene group, a dialkylene ether group, a phenylene group, a siladiyl group or the like. X represents any anion atom or anion molecule composed of a part of sodium perchlorate, ammonium hexafluorophosphate, trifluoroacetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, sodium tetraphenylborate, and the like. The whole structure of this compound is such that a cyclic molecule (a ring-shaped portion formed by dibenzocrown ether) and a rod-shaped molecule (a portion formed by benzylamine and a substituent R) are secondary ammonium salts intruded into each other in the crown ether, It has a structure entwined with each other through a ring structure, and the structure entwined with each other through these ring structures is in a state of Tegusu knotting, which is one of the ways of tying a rope. This combination of compounds is mechanically linked without a covalent bond. Since such a complicated state is included in the bonding group, it is different from bonding only through ordinary condensation and polycondensation, and when a force such as pulling of the substance is applied, a specific elongation is caused. Etc. are expected, and can be expected to show properties derived from mechanical coupling. n
Is an integer of 2 or more.

【0007】前記一般式(I)の化合物としては、以下
のような構造式の化合物を挙げることができる。さら
に、具体的に、一般式(I)で表される化合物について
説明する。なお、式中、nは、2以上の整数である。
Examples of the compound represented by the general formula (I) include compounds having the following structural formulas. Furthermore, the compound represented by formula (I) will be specifically described. In the formula, n is an integer of 2 or more.

【化9】 [Chemical 9]

【化10】 [Chemical 10]

【化11】 [Chemical 11]

【0008】本発明の下記一般式(I)で示されるテグ
ス結び構造体高分子の製法は、下記一般式(II)で示さ
れるテグス結び構造体を直接重合もしくは任意の連結基
を用いて重合することによって製造される。
The method for producing the Teguth knot structure polymer represented by the following general formula (I) of the present invention is to directly polymerize the Teguth knot structure represented by the following general formula (II) or polymerize it using an arbitrary linking group. Manufactured by

【化12】 (I) (式中、Aは連結する役割を果たす基であり、Gは、結
合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表す。ただし、
前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの
内径より小さい構造をしており、クラウンエーテル環を
通り抜けることができる大きさの構造である。nは、2
以上の整数である。)
[Chemical formula 12] (I) (In the formula, A is a group which plays a role of linking, G represents a bonding group, and X represents an arbitrary anion atom.
The G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size capable of passing through the crown ether ring. n is 2
It is an integer above the above. )

【化13】 (II) (式中、Rは、反応性の置換基を表し、Xは任意の陰イ
オン原子を表す。ただし、前記Rは、ジベンゾ−24−
クラウン−8−エーテルの内径より小さい構造をしてお
り、クラウンエーテル環を通り抜けることができる大き
さの構造である。) 反応性である官能性の置換基Rの作用により、一段階で
テグス結び構造体高分子を合成することができる。連結
させる反応手段には縮合、重縮合、付加反応などの反応
手段が採用される。具体的な、置換基としては、アミド
基、エステル基、エーテル基、カルボニル基、スルホン
アミド基、チオエーテル基などである。Rは、2級アン
モニウムよりも酸性度の低い置換基であることが必要で
ある。
[Chemical Formula 13] (II) (In the formula, R represents a reactive substituent and X represents an arbitrary anion atom. Here, R represents dibenzo-24-.
The structure is smaller than the inner diameter of crown-8-ether, and the structure is such that it can pass through the crown ether ring. ) By the action of the reactive substituent R, which is a reactive functional group, it is possible to synthesize a Teguth structure polymer in one step. A reaction means such as condensation, polycondensation or addition reaction is adopted as the reaction means for connection. Specific examples of the substituent include an amide group, an ester group, an ether group, a carbonyl group, a sulfonamide group, and a thioether group. R needs to be a substituent having a lower acidity than secondary ammonium.

【0009】前記テグス結び構造体高分子を製造するた
めのテグス結び構造体は、以下のようにして製造する。
下記一般式(II)で示されるテグス結び構造体は、下記
一般式(III)で示されるテグス結び構造体を非極性溶
媒中で、(プロトン酸を添加することにより)プロトン
化し、2量化することによって製造される。
The Taegus knot structure for manufacturing the above-mentioned Taegus knot structure polymer is manufactured as follows.
The Teguth knot structure represented by the following general formula (II) is protonated (by adding a protonic acid) to dimerize the Teguth knot structure represented by the following general formula (III) in a nonpolar solvent. Manufactured by

【化14】 (II) (式中、Rは、反応性の置換基を表し、Xは任意の陰イ
オン原子を表す。ただし、前記Rは、ジベンゾ−24−
クラウン−8−エーテルの内径より小さい構造をしてお
り、クラウンエーテル環を通り抜けることができる大き
さの構造である。)
[Chemical formula 14] (II) (In the formula, R represents a reactive substituent and X represents an arbitrary anion atom. Here, R represents dibenzo-24-.
The structure is smaller than the inner diameter of crown-8-ether, and the structure is such that it can pass through the crown ether ring. )

【化15】 (III) (式中、Rは、反応性の置換基を表す。ただし、前記R
は、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの内径よ
り小さい構造をしており、クラウンエーテル環を通り抜
けることができる大きさの構造である。) この反応は、非極性溶媒中で行う。具体的には、クロロ
ホルム、塩化メチレン、トルエン、キシレンなどが用い
られる。温度は10℃〜40℃である。(反応終了後、
非極性溶剤を蒸発させることにより、目的生成物を得
る。) 得られた生成物の確認は、質量分析、NMRにより行
う。
[Chemical Formula 15] (III) (In the formula, R represents a reactive substituent.
Has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size that allows it to pass through the crown ether ring. ) This reaction is carried out in a non-polar solvent. Specifically, chloroform, methylene chloride, toluene, xylene and the like are used. The temperature is 10 ° C to 40 ° C. (After the reaction,
The desired product is obtained by evaporating the non-polar solvent. The obtained product is confirmed by mass spectrometry and NMR.

【0010】前記反応により得られるテグス結び構造体
を、以下に述べる2つの方法により高分子化する。 (1)前記テグス結び構造体同士を非極性溶媒中で反応
させる、又は(2)前記テグス結び構造体と二官能性反
応試剤と非極性溶媒中で反応させることにより行う。前
記(1)の方法においてテグス結び構造体同士を非極性
溶媒中で反応させる際に、テグス結び構造体同士が有す
る反応性の置換基Rを反応させることにより、クラウン
エーテルに2級アンモニウム塩がお互いに入り込んだ、
環状分子と棒状分子が入り組んだ構造で、ロープ結びの
テグス結び形状をしたテグス結び構造体が、機械的につ
ながった高分子を得ることが出来る。(2)の方法にお
いては、以下のようにして行う。下記一般式(II)
The Teguth knot structure obtained by the above reaction is polymerized by the following two methods. This is performed by (1) reacting the Teguth-tie structures with each other in a nonpolar solvent, or (2) reacting the Teguth-tie structures with a bifunctional reaction reagent in a nonpolar solvent. In the method (1), when reacting the Teguth knot structures with each other in a non-polar solvent, the reactive substituents R of the Teguth knot structures are reacted with each other, whereby the crown ether is converted into a secondary ammonium salt. Got into each other,
A structure in which a circular molecule and a rod-shaped molecule are intricately combined, and a Tegu's knot structure in the shape of a rope knot, which is mechanically connected, can be obtained. The method (2) is performed as follows. The following general formula (II)

【化16】 (II) (式中、Rは、反応性の置換基を表す。ただし、前記R
は、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの内径よ
り小さい構造をしており、クラウンエーテル環を通り抜
けることができる大きさの構造である。)で表されるテ
グス結び構造体の置換基Rを、非極性溶媒中で、下記一
般式(IV)で示される二官能性反応試剤
[Chemical Formula 16] (II) (In the formula, R represents a reactive substituent.
Has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size that allows it to pass through the crown ether ring. ) In the non-polar solvent, the substituent R of the Teguth bond structure represented by the following general formula (IV) is represented by the bifunctional reaction reagent.

【化17】 (IV) (式中、Pは、反応性の置換基を表す。ただし、前記P
は、上記Rと非極性溶媒中で穏やかに反応が行われ、カ
ルボニル基、アルコキシ基、アミド基、アシル基、アル
キル基、ウレイレン基を生成するような構造であり、カ
ルボキシル基、ハロゲン化アシル基、ホルミル基、イソ
シアナート基、アミノ基、水酸基、ハロゲン基、ビニル
基から選ばれる基である。また、式中Aは置換基を表
し、上記Rと非極性溶媒中で反応が行われないような構
造である。Aは適当な連結基GとGを連結するときに連
結する役割を果たす基であり、アルキレン基、ジアルキ
レンエーテル基、フェニレン基、シラジイル基などから
選ばれる基であり、必ずしも必要ではない。)または二
官能性反応試剤(IV)を用いずに置換基R同士を非極性
溶媒中で穏やかに反応させ、下記一般式(I)
[Chemical Formula 17] (IV) (In the formula, P represents a reactive substituent.
Is a structure that is gently reacted with the above R in a nonpolar solvent to form a carbonyl group, an alkoxy group, an amide group, an acyl group, an alkyl group, and a ureylene group, a carboxyl group, an acyl halide group. , A formyl group, an isocyanato group, an amino group, a hydroxyl group, a halogen group, and a vinyl group. Further, in the formula, A represents a substituent, and has a structure such that the above R and R do not react in a nonpolar solvent. A is a group which plays a role in linking when a suitable linking group G and G are linked, and is a group selected from an alkylene group, a dialkylene ether group, a phenylene group, a siladiyl group and the like, and is not always necessary. ) Or a bifunctional reaction reagent (IV) is used to gently react the substituents R with each other in a nonpolar solvent to give a compound represented by the following general formula (I):

【化18】 (I) (式中、Aは連結する役割を果たす基であり必ずしも必
要ではない。Gは、置換基PとRが反応して生成した結
合基又は置換基R同士が反応して生成した基を表し、X
は任意の陰イオン原子を表す。ただし、前記Gは、ジベ
ンゾ−24−クラウン−8−エーテルの内径より小さい
構造をしており、クラウンエーテル環を通り抜けること
ができる大きさの構造である。nは2以上の整数であ
る。)で表される、クラウンエーテルに2級アンモニウ
ム塩がお互いに入り込んだ、環構造を介して絡みあって
いる構造をしており、これらの環構造を介して絡み合っ
ている構造がロープの結び方の一つであるテグス結びの
状態となっている。この構造体を前記の処理を行うこと
により、機械的につながった高分子を得ることが出来
る。
[Chemical Formula 18] (I) (In the formula, A is a group which plays a role of linking and is not always necessary. G represents a bonding group formed by reaction between the substituents P and R or a group formed by reaction between the substituents R, X
Represents any anion atom. However, G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size that allows it to pass through the crown ether ring. n is an integer of 2 or more. ), Which has a structure in which secondary ammonium salts enter into each other in the crown ether and are entangled with each other through a ring structure, and the structure entangled with these ring structures is a rope knot. It is in the state of one Tegusu knot. By subjecting this structure to the above treatment, a mechanically linked polymer can be obtained.

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。本発明は、これらの例によって何ら限定される
ものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. The invention is in no way limited by these examples.

【0011】実施例1(機械的結合型高分子の製造方
法) 機械的結合型高分子製造用モノマーであるクラウンエー
テル誘導体が自己集合して2量化したモノマー(構造式
V)22.7mg(0.016ミリモル)に、こはく酸
クロリド2.53mgをクロロホルム(脱水)0.16
3mlに溶解させたものを室温で加えた。室温で6時間
撹拌後にジクロロメタンに溶解させ、飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液で洗浄、有機層を無水硫酸マグネシウムで
乾燥させた後、濾過して硫酸マグネシウムを取り除いて
から溶媒を留去した。
Example 1 (Method for producing mechanically bound polymer) A monomer (structural formula) in which a crown ether derivative, which is a monomer for mechanically bound polymer production, self-assembles and dimerizes
V) 22.7 mg (0.016 mmol) and succinic acid chloride 2.53 mg chloroform (dehydrated) 0.16
What was dissolved in 3 ml was added at room temperature. After stirring at room temperature for 6 hours, it was dissolved in dichloromethane, washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered to remove magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off.

【化19】 (V) その結果、以下の構造式(VI)で表されるテグス結び構
造体高分子を得た。
[Chemical 19] (V) As a result, a Taegus knot structure polymer represented by the following structural formula (VI) was obtained.

【化20】 (VI) 実施例2(機械的結合型高分子の製造方法) 機械的結合型高分子製造用モノマーであるクラウンエー
テル誘導体が自己集合して2量化したモノマー(構造式
V)22.7mg(0.016ミリモル)に、両末端に
カルボニルクロライドが導入されたポリスチレン(構造
式VII)97.8mg(末端官能基0.01ミリモル)を
クロロホルム(脱水)0.5mlに溶解させたものを室
温で加えた。室温で6時間撹拌後にジクロロメタンに溶
解させ、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄、有機層
を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾過して硫酸
マグネシウムを取り除いてから溶媒を留去した。
[Chemical Formula 20] (VI) Example 2 (Method for producing mechanically bound polymer) A monomer (structural formula) in which a crown ether derivative, which is a monomer for mechanically bound polymer production, self-assembles and dimerizes
V) 22.7 mg (0.016 mmol) of carbonyl chloride-introduced polystyrene (structural formula VII) 97.8 mg (terminal functional group 0.01 mmol) were dissolved in chloroform (dehydrated) 0.5 ml. The mixture was added at room temperature. After stirring at room temperature for 6 hours, it was dissolved in dichloromethane, washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered to remove magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off.

【化21】 (V) [Chemical 21] (V)

【化22】 (VII) その結果、以下の構造式(VIII)で表されるテグス結び
構造体高分子を得た。
[Chemical Formula 22] (VII) As a result, a Taegus knot structure polymer represented by the following structural formula (VIII) was obtained.

【化23】 (VIII) 実施例3(機械的結合型高分子の製造方法) 機械的結合型高分子製造用モノマーであるクラウンエー
テル誘導体が自己集合して2量化したモノマー(構造式
V)28.3mg(0.020ミリモル)に、1,12
ドデカン二酸4.68mg(0.020ミリモル)をク
ロロホルム(脱水)-THF(脱水)1:1溶液0.203
mlに溶解させたものを室温で加え、減圧にして溶媒を
留去した。更に1−エチル−3−(ジメチルアミノプロ
ピル)−カルボジイミド塩酸塩3.90mg(0.02
0ミリモル)をクロロホルム(脱水)0.203mlに
溶解させたものを加え、室温で6時間撹拌後にジクロロ
メタンに溶解させ、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗
浄、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾
過して硫酸マグネシウムを取り除いてから溶媒を留去し
た。
[Chemical Formula 23] (VIII) Example 3 (Method for producing mechanically bound polymer) Monomer (structural formula) in which crown ether derivative, which is a monomer for mechanically bound polymer production, self-assembles and dimerizes
V) 28.3 mg (0.020 mmol), 1,12
Dodecanedioic acid 4.68 mg (0.020 mmol) in chloroform (dehydrated) -THF (dehydrated) 1: 1 solution 0.203
What was dissolved in ml was added at room temperature, the pressure was reduced, and the solvent was distilled off. Furthermore, 1-ethyl-3- (dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride 3.90 mg (0.02
(0 mmol) dissolved in 0.203 ml of chloroform (dehydrated) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours, dissolved in dichloromethane, washed with a saturated aqueous solution of sodium hydrogen carbonate, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. After removing magnesium sulfate by filtration, the solvent was distilled off.

【化24】 (V) 以下の構造式(IX)で表されるテグス結び構造体高分子
を得た。
[Chemical formula 24] (V) A Taegus knot structure polymer represented by the following structural formula (IX) was obtained.

【化25】 (IX) [Chemical 25] (IX)

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明により得られる新規なテグス結び
構造体高分子は、テグス結び構造体を構成する部分に、
クラウンエーテルに2級アンモニウム塩がお互いに入り
込んだ構造であり、環状分子と棒状分子が、ロープのテ
グス結び方に見られるテグスと同様な形状の構造を有し
ており、このテグス結び構造体が機械的につながったポ
リマーは、モノマーの構造による特性が反映されるの
で、特異な特性を有するものとなる。この特性を用いて
低温エラストマーや高弾性ゴム材料などとして、有機系
高分子材料分野において有効に利用することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The novel polymer with Teguth knot structure obtained by the present invention is
It is a structure in which a secondary ammonium salt enters each other in crown ether, and the cyclic molecule and rod-shaped molecule have a structure similar to the Tegu's found in the Tegu's tie method of a rope. The polymer that is physically connected has a unique property because the property due to the structure of the monomer is reflected. By utilizing this characteristic, it can be effectively used in the field of organic polymer materials as a low temperature elastomer, a highly elastic rubber material, or the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J001 DA01 DC05 DC14 DC22 EB09 EB72 EC43 EC83 GA13 4J005 AA21 BA00 4J029 AA01 AB01 AB04 AE18 BH01 CH01 DA06 4J034 CA15 CB03 CC05 CC08 CC12 CC22 CC62 CD04 DA03 DC02 DC06 HA07 HC03 QB15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4J001 DA01 DC05 DC14 DC22 EB09                       EB72 EC43 EC83 GA13                 4J005 AA21 BA00                 4J029 AA01 AB01 AB04 AE18 BH01                       CH01 DA06                 4J034 CA15 CB03 CC05 CC08 CC12                       CC22 CC62 CD04 DA03 DC02                       DC06 HA07 HC03 QB15

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記一般式(I) 【化1】 (I)下 (式中、Aは連結する役割を果たす基であり、Gは、結
合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表す。ただし、
前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの
内径より小さい構造をしており、クラウンエーテル環を
通り抜けることができる大きさの構造である。nは、2
以上の整数である。)で表されることを特徴とするテグ
ス結び構造体高分子。
1. The following general formula (I): (In the formula, A is a group which plays a role of linking, G represents a bonding group, and X represents an arbitrary anion atom.
The G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size capable of passing through the crown ether ring. n is 2
It is an integer above the above. ) Is represented by a Teguth structure polymer.
【請求項2】下記一般式(II)で示されるテグス結び構
造体を直接重合もしくは任意の連結基を用いて重合する
ことを特徴とする、下記一般式(I)で示されるテグス結
び構造体の製造方法。 【化2】 (II) (式中、Rは、反応性の置換基を表し、Xは任意の陰イ
オン原子を表す。ただし、前記Rは、ジベンゾ−24−
クラウン−8−エーテルの内径より小さい構造をしてお
り、クラウンエーテル環を通り抜けることができる大き
さの構造である。) 【化3】 (I) (式中、Aは連結する役割を果たす基であり、Gは、結
合基を表し、Xは任意の陰イオン原子を表す。ただし、
前記Gは、ジベンゾ−24−クラウン−8−エーテルの
内径より小さい構造をしており、クラウンエーテル環を
通り抜けることができる大きさの構造である。nは、2
以上の整数を表す。)
2. A Teguth knot structure represented by the following general formula (I), characterized in that the Teguth knot structure represented by the following general formula (II) is polymerized directly or by using an arbitrary linking group. Manufacturing method. [Chemical formula 2] (II) (In the formula, R represents a reactive substituent and X represents an arbitrary anion atom. Here, R represents dibenzo-24-.
The structure is smaller than the inner diameter of crown-8-ether, and the structure is such that it can pass through the crown ether ring. ) [Chemical Formula 3] (I) (In the formula, A is a group which plays a role of linking, G represents a bonding group, and X represents an arbitrary anion atom.
The G has a structure smaller than the inner diameter of dibenzo-24-crown-8-ether, and has a size capable of passing through the crown ether ring. n is 2
Represents the above integers. )
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005281192A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Rikogaku Shinkokai New catenane compound and method for producing the same and new cross-linked polycatenane and method for producing the same
JP2007046013A (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method for producing composite polymer, and composite polymer composition
JP2007211171A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Sumitomo Chemical Co Ltd Novel aromatic polymer
JP2009108333A (en) * 2006-12-08 2009-05-21 Panasonic Corp Organic polymer comprising plural organic ring structures and a chain structure passing through the ring structures, and method for the production thereof

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