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自己複製システムの実現を目指した新規人工二重らせん分子および高分子の創製と応用

Research Project

Project/Area Number 14J08886
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田邉 純樹  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords二重らせん / カルボン酸 / アミジン / アントラセン / 塩橋 / 光反応 / テンプレート合成 / キラリティ / キラリティー / 不斉識別
Outline of Annual Research Achievements

申請者の研究グループではこれまでに、キラルなアミジン基およびアキラルなカルボキシル基を側鎖に有する分子鎖が、塩橋を介して一方向巻きに片寄った相補的な二重らせん構造を形成することを見出している。さらに、人工複製システムの構築を目指し、アミジンあるいはカルボン酸二量体をテンプレートとして用いた、相補的二重らせんのテンプレート合成に関する検討も行っている。しかし、テンプレート上で行った反応はイミン結合形成反応に限られていた。 本研究では、種々のリンカー部位を有するキラルなアミジン二量体をテンプレートに用いて、片末端にプロキラルな2位置換アントラセン部位を有するカルボン酸モノマー (1) の光二量化反応を行い、位置および不斉選択的な光二量化が起こるかどうかを検討した。
1の重クロロホルム溶液に400 nm以上の光を照射し、反応を1H NMR測定により追跡した。また、得られたキラルな光二量体 (syn-HT, anti-HH) をそれぞれ単離し、キラルHPLC測定により、鏡像体過剰率 (ee) を見積もった。その結果、フェニレンリンカーを有するアミジン二量体をテンプレートに用いた場合、syn-HT二量体が相対収率73%、48% eeで得られた。興味深いことに、1の光二量化における位置および不斉選択性は、テンプレートの構造と反応温度に著しく依存し、キラルなアミドリンカー部位を有するアミジン二量体テンプレート存在下、-50 °Cで光照射を行ったところ、相対収率60%、88% eeという高い位置及び不斉選択性でanti-HH二量体を得ることに成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Cobalt(II)-Salen-Linked Complementary Double-Stranded Helical Catalysts for Asymmetric Nitro-Aldol Reaction2016

    • Author(s)
      D. Taura, S. Hioki, J. Tanabe, N. Ousaka, E. Yashima
    • Journal Title

      ACS Catal.

      Volume: 6 Issue: 7 Pages: 4685-4689

    • DOI

      10.1021/acscatal.6b01627

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remarkable Acceleration of Template-Directed Photodimerisation of 9-Phenylethynylanthracene Derivatives Assisted by Complementary Salt Bridge Formation2016

    • Author(s)
      J. Tanabe, D. Taura, N. Ousaka, E. Yashima
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 14 Issue: 46 Pages: 10822-10832

    • DOI

      10.1039/c6ob02087a

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chirality- and Sequence-Selective Successive Self-Sorting via Specific Homo- and Complementary-Duplex Formations2015

    • Author(s)
      W. Makiguchi, J. Tanabe, H. Yamada, H. Iida, D. Taura, N. Ousaka and E. Yashima
    • Journal Title

      Nat. Commun.

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 7236-7236

    • DOI

      10.1038/ncomms8236

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] キラルなテンプレートを用いたアントラセン誘導体の不斉選択的光二量化反応2016

    • Author(s)
      田邉純樹・田浦大輔・逢坂直樹・八島栄次
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アントラセンの光二量化を利用した相補鎖のテンプレート合成2016

    • Author(s)
      田邉純樹・田浦大輔・逢坂直樹・八島栄次
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Chirality- and Sequence-selective Successive Self-sorting through Homo- and Complementary-duplex Formations2015

    • Author(s)
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Template synthesis of complementary strands and chiral self-sorting utilizing amidinium-carboxylate salt bridges2015

    • Author(s)
      田邉純樹
    • Organizer
      第一回野依フォーラム若手育成塾研究発表会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-07-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Photoswitchable template-directed synthesis of complementary double helices utilizing salt bridges2014

    • Author(s)
      田邉純樹・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      2014 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering
    • Place of Presentation
      China Nanjing Southeast University
    • Year and Date
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Diastereo- and sequence-selective duplex formation between complementary strands2014

    • Author(s)
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      Molecular Chirality Asia 2014
    • Place of Presentation
      China Beijing Peking University
    • Year and Date
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 配列の異なるキラルな連結部位を導入した相補的分子鎖の不斉選択的二重鎖形成2014

    • Author(s)
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アゾベンゼンリンカーを有するテンプレートを用いた相補的二重らせん分子の合成2014

    • Author(s)
      田邉純樹・山田英和・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      第149回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      湯の山温泉 湯元グリーンホテル
    • Year and Date
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Diastereo- and sequence-specific complementary duplex formation through salt bridges2014

    • Author(s)
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      26 th International Symposium on Chiral Discrimination
    • Place of Presentation
      Czech Prague InterContinental Hotel
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩橋形成を利用した相補的二重らせん分子のテンプレート合成およびその反応速度と構造の光制御2014

    • Author(s)
      田邉純樹・田浦大輔・八島栄次
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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