2つのナノ空間を有するダブルホストを利用したキラル情報の伝達と分子認識

• Project/Area Number: 19K15535
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 矢崎 晃平 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (90800813)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: MOF / polyMOF / 側鎖型ポリマー配位子法 / ダブルカプセル / ホスト分子 / 分子内包

Outline of Research at the Start

本研究では、2つのナノ空間を持つホスト分子を用いたキラル分子の内包と、構造変化によるキラル分子の認識・分離を目的とする。これまで生体内での分子認識を模倣して、様々な形状のホスト分子が報告されてきたが、既報のホスト分子は1つの空間しか有していない。それに対して、本研究では2つのナノ空間を持つホスト分子を合成し、ホスト分子のねじれに起因する分子構造情報の伝達を利用して、キラル分子の認識を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

概要：本研究では、2つのナノ空間を持つホスト分子を用いたキラル分子の内包と、構造変化によるキラル分子の認識・分離を目的とする。これまで生体内での分子認識を模倣して、様々な形状のホスト分子が報告されてきたが、既報のホスト分子は1つの空間しか有していない。それに対して、本研究では複数の空間を持つ物質としてMOFに着目し、MOFとポリマーを組み合わせたpolyMOFの構築手法の開拓に成功した。本年度では、昨年度に開発した側鎖型ポリマー配位子法（ side-chain ligand polymer approach)に立脚した拡張型polyMOFの構築を行った。具体的には、ビフェニルジカルボン酸(BPC)部位を側鎖に有するポリマー配位子を合成した。次に、BPCポリマー配位子とZn（NO3）２をDMF中で混合し、100℃で加熱することで拡張型polyMOFの合成に成功した。また、昨年度合成したベンゼンジカルボン酸部位を有するモノマーと共重合を行い、側鎖型co-polyMOFの構築にも挑戦したが、研究期間の制限からMOFの構築条件の最適化に至らなかった。
以上本研究では、研究代表者が開発した側鎖型ポリマー配位子法をビフェニルジカルボン酸(BPC)に適用することで拡張型polyMOFの構築を達成した。

Research Products

• [Journal Article] Construction of a polyMOF using a polymer ligand bearing the benzenedicarboxylic acid moiety in the side chain (2020)
  • Author(s): Yazaki Kohei、Takahashi Masaki、Miyajima Naoya、Obata Makoto
  • Journal Title: New Journal of Chemistry Volume: 44 Issue: 14 Pages: 5182-5185
  • DOI: 10.1039/c9nj06394c
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] SYNTHESIS OF A POLYMOF BASED ON A POLYMER LIGAND POSSESSING A 1,4- BENZENEDICARBOXYLIC ACID (2019)
  • Author(s): Kohei Yazaki
  • Organizer: 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE FOR YOUNG CHEMISTS ICYC 2019
• [Presentation] Construction of a PolyMOF using a Side-chain-type Polymer Ligand possessing a 1,4-benzenedicarboxylic acid (2019)
  • Author(s): Kohei Yazaki
  • Organizer: International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) Yangon 2019
  • Invited
• [Patent(Industrial Property Rights)] ポリマー配位子、結晶性金属有機構造体、成形体、及び結晶性金属有機構造体の製造方法 (2019)
  • Inventor(s): 矢崎晃平
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人山梨大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2019-139767
  • Filing Date: 2019