固定されたモノマーと運動可能なモノマーの間の特異的な重合
Controlled Polymerizations between Fixed Monomers and Mobile Monomers
高分子合成の本質は1 つのモノマーが2 本の結合を形成し，無限に連鎖することにある。そのため，規則的に固定したモノマーと自由に運動可能なモノマーとの重合は溶液重合とは異なる挙動を示すと期待できる。最近，結晶であるMetal Organic Frameworks（MOF）を用いて，その配位子として固定されたモノマーとゲストモノマーとの重合において興味深い現象が報告されている1, 2）。
筆者らは最近アジド基を修飾したMOF 中に配位子として固定したジアジドモノマーとゲストであるジインとのクリック反応によるA-A／B-B 型の逐次重合を報告した1）。この重合では生成する高分子の重合度が両モノマーの仕込み比に大きく依存せず，特定の値に収束した。さらにMOF を構成する金属イオンを変化させると，ジアジドモノマーの配列が変化し，重合度も変化した。MOF 中のジアジドモノマーの配列に即した重合のシミュレーションを行ったところ，実験結果が再現され，モノマーの固定化とその配列により，重合度が制御できることが明らかになった。A-A/B-B 型の逐次重合を制御する新しい手法と考えられる。
また，T. Uemura らによりMOFの配位子として固定されたモノマーとゲストモノマー間のラジカル連鎖重合においても，ナノ空間内で可動モノマーが配列し，高分子鎖の繰り返し構造が制御できることが報告されている2）。どちらの例も包接重合・トポケミカル重合に続く，第3 の結晶重合であり，特異的な新しい精密重合系として今後の展開が期待できる。
1） S. Anan et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8018.
2） S. Mochizuki et al., Nature Commun. 2018, 9, 329.
佐田和己 北海道大学大学院理学研究院