セルロース由来のレボグルコセノンおよびジヒドロレブグルコセノンからの化学的にリサイクル可能な不自然（1→6） - ポリサッキド糖

不自然な多糖類類似体とその生物学的活性と材料特性は、かなりの研究関心を集めています。ただし、これらの努力は、特に合成の複雑さとスケーラビリティに関連する課題に遭遇することがよくあります。ここでは、レボグルコセノン（LGO）とジヒドロレボグルコセノン（シレン）を使用した不自然な（1→6） - ポリサッキドの化学合成を報告します。LGOおよびシレンからの汎用性の高いモノマー合成と、さまざまなカスタマイズされた置換液パターンを備えた（1→6） - ポリサッキド（1→6）ポリソ糖を使用しています。さらに、環境的に良性で扱いやすいオーガニック酸酸触媒が調査されています。この研究は、反応性（1S、5R）-6,8-ジオキサビシクロ[3,2,1]オクタン（DBO）モノマーのための適切に制御された1次重合速度論を示しています。合成された（1→6） - ポリサッカライドは高い熱安定性を示し、周囲条件下でアモルファス固体を形成し、非常に透明な自立したフィルムに処理できます。さらに、これらのポリマーは優れた閉ループの化学的リサイクル性を示します。この研究は、不自然な多糖類の化学空間を探索するための重要なアプローチを提供し、豊富なバイオマス資源からの持続可能なポリマー材料の開発に貢献します。

Unnatural polysaccharide analogs and their biological activities and material properties have attracted considerable research interest. However, these efforts often encounter challenges, especially those related to synthetic complexity and scalability. Here, we report the chemical synthesis of unnatural (1→6)-polysaccharides using levoglucosenone (LGO) and dihydrolevoglucosenone (Cyrene), which are derived from cellulose. Using a versatile monomer synthesis from LGO and Cyrene and cationic ring-opening polymerization, (1→6)-polysaccharides with various tailored substituent patterns are obtained. Additionally, environmentally benign and easy-to-handle organic Brønsted acid catalysts are investigated. This study demonstrates well-controlled first-order polymerization kinetics for the reactive (1S,5R)-6,8-dioxabicyclo[3,2,1]octane (DBO) monomer. The synthesized (1→6)-polysaccharides exhibit high thermal stability and form amorphous solids under ambient conditions, which could be processed into highly transparent self-standing films. Additionally, these polymers exhibit excellent closed-loop chemical recyclability. This study provides an important approach to explore the chemical spaces of unnatural polysaccharides and contributes to the development of sustainable polymer materials from abundant biomass resources.