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デンドリマー / dendrimer

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構成ユニットを放射状に組み立てることで、球状の形をなした巨大分子を総称してデンドリマー(dendrimer)と呼びます。その名称はデンドロン(ギリシャ語で樹木の意味)に由来しています。

1985年にTomaliaらによって発表された概念です[1]。はじめは座布団型分子や提灯型分子などと同様に、構造がユニークで面白い分子として紹介されていました。その後、デンドリマー表面に官能基を簡便に密集させられるという特性が注目を浴び、機能性超分子への応用可能性にスポットが当てられるようになりました。現在では世界各国の多くの研究者が、デンドリマーを用いる研究に取り組んでいます。

日本におけるデンドリマー研究の第一人者は、東京大学の相田卓三教授です。医薬品を目的の部位へ輸送するドラッグデリバリーシステムへの応用や光捕集アンテナ機能を有するデンドリマーなどが開発されています。

デンドリマー分子の合成は、中心のコアから外側に合成するダイバージェント法と、外殻からコアに向けて合成を進めるコンバージェント法に大別されます。1段階(デンドリマーでは1世代と数えることが慣習)進むごとに官能基密集度が指数関数的増加をみせるため、傍目から見るよりその合成はかなり難しいようです。 このため、実用化にはいくつものハードルを乗り越える必要があるとされています。

 

関連文献

[1] “A New Class of Polymers: Starburst-Dendritic Macromolecules”

Tomalia, D. A.; Baker, H.; Dewald, J.; Hall, M.; Kallos, G.; Martin, S.; Roeck, J.; Ryder, J.; Smith, P. Polymer J. 1985, 17, 117.

This paper describes the first synthesis of a new class of topological macromolecules which we refer to as “starburst polymers.” The fundamental building blocks to this new polymer class are referred to as “dendrimers.” These dendrimers differ from classical monomers/oligomers by their extraordinary symmetry, high branching and maximized (telechelic) terminal functionality density. The dendrimers possess “reactive end groups” which allow (a) controlled moelcular weight building (monodispersity), (b) controlled branching (topology), and (c) versatility in design and modification of the terminal end groups. Dendrimer synthesis is accomplished by a variety of strategies involving “time sequenced propagation” techniques. The resulting dendrimers grow in a geometrically progressive fashion as shown: Chemically bridging these dendrimers leads to the new class of macromolecules—”starburst polymers” (e.g., (A)n, (B)n, or (C)n).

 

関連書籍

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博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

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