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動的秩序形成を利用した化学反応応答システムの開発

Publicly Offered Research

Project AreaDynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
Project/Area Number 26102502
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

佐田 和己  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80225911)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords自己組織化 / 化学反応 / 温度応答性高分子 / グラッブス触媒 / アロステリック
Outline of Annual Research Achievements

高分子と相互作用するエフェクターの濃度を化学反応によって変化させ、高分子の劇的なコンフォーメーション変化とそれに伴う高分子が溶解・凝集を、化学反応の進行に応じて制御するシステムの構築を検討した。尿素官能基を持つアクリル系高分子の水素結合を利用し、すでにエフェクターとして知られている1-デカノールやデカン酸などを用いて、トルエンや1,2-ジクロロエタン中で水酸基およびカルボン酸と反応する試薬(エステル化剤(酸クロリドなど)やシリル化剤(TMSCN,TMSIMなど)、など)を混合することで、高分子の凝集・相分離を評価した。TMSCNを用いたヘキサノールのシリルエーテル化反応を選択することで、エフェクターの化学反応によって高分子のコンフォメーション変化の誘起に成功した。この場合は副生成物がシアン化水素であり、水素結合性が弱いためと思われる。したがって、エフェクターの化学反応を選択する際には副生成物がエフェクターとして機能しない反応を用いることが必要であることを明らかとした。
また、オレフィンメタセシス反応を触媒するグラッブス触媒を上記の尿素官能基を持つアクリル系高分子に導入した。この高分子がエフェクター存在下で閉環メタセシス反応を触媒することを明らかにし、水素結合性のエフェクターの有無によって触媒活性が大きく変化し、触媒活性が制御できることを明らかにした。
また、新学術領域内の共同研究として、親水部に糖を、疎水部にイオン性官能基をもつ両親媒性分子について、溶液中における超分子集合体の構造解析をすすめており、低極性有機溶媒中ではベシクル様の構造を形成することが明らかになった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 2014

All Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] イオン対を疎水部とする両親媒性分子の分子集合体形成2016

    • Author(s)
      山田泰平・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市多々羅都谷)
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子の添加により相分離挙動を示す触媒担持高分子の開発と触媒活性の制御2016

    • Author(s)
      黒島佳希・納谷昌実・濱野芳美・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市多々羅都谷)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子の化学反応と共役した応答性高分子の開発2016

    • Author(s)
      佐田和己
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市多々羅都谷)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reverse amphiphiles having a lipophilic ion pair as the hydrophobic part2015

    • Author(s)
      Yamada, Taihei; Kokado,Kenta; Sada, Kazuki
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター(1801 Kalakaua Avenue, Honolulu, USA)
    • Year and Date
      2015-12-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非極性溶媒中での静電相互作用による両親媒性糖誘導体の分子集合体制御2015

    • Author(s)
      山田泰平・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市青葉区川内27-1)
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン対を疎水部とする両親媒性分子の合成と分子集合体形成2015

    • Author(s)
      山田泰平・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市郡元1丁目21-24)
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 親油性イオン対を疎水部とする両親媒性糖誘導体の合成と分子集合体形成2015

    • Author(s)
      山田泰平・小門憲太・村田和義・佐田和己
    • Organizer
      第64回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区東札幌6条1丁目)
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] MOLECULAR DESIGN OF THERMO-SENSITIVE POLYMERS AND PHASE SEPARATION INDUCED BY ORGANIC REACTION2015

    • Author(s)
      Kazuki Sada, Shogo Amemori, Yoshimi Hamano, Kenta Kokado
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Function
    • Place of Presentation
      合歓の郷 (三重県志摩市)
    • Year and Date
      2015-01-10 – 2015-01-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子自身は関与しない化学反応を利用した高分子のコンフォメーション制御2014

    • Author(s)
      濱野芳美・雨森翔悟・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子の化学反応あるいは熱刺激に共役した高分子のコンフォメーション変化2014

    • Author(s)
      濱野芳美・雨森翔悟・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      第12回ホスト・ゲストシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子の光二量化反応を利用した高分子溶液の相分離の誘起2014

    • Author(s)
      濱野芳美・雨森翔悟・小門憲太・佐田和己
    • Organizer
      第63回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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