1989 Fiscal Year Annual Research Report

刺激に応答する物質輸送システムの開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number	01604587
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	新海征治九州大学, 工学部, 教授 (20038045)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	有村隆志九州大学, 工学部, 助手 (30184295) 和田冨美夫九州大学, 工学部, 助手 (90108671)
Keywords	イオン輸送 / 液晶 / コレステロ-ル / イオン選択性 / イオンチャンネル / 高分子薄膜 / 液晶膜
Research Abstract	本年度は熱を刺激源とする物質輸送システムの構築に関する研究を集中的に行なった。異なる環構造をもつフクラウン化コレステロ-ルを数種類合成した、これらの化合物は高温域(7100℃)でコレステリック液晶相を示した。しかし、二種類を適当に混合することにより室温領域でもコレステリック液晶相を示す系を見い出した。次にこれらの液晶系をポリマ-(ペルプレン)と混合して製膜することにより、高分子1液晶複合膜を作製した。複合膜系でもこれらの混合膜を用いてアルカリ金属イオンの膜透過速度を評価した。15-クラウン-5をもつコレステロ-ルと18-クラウン-6をもつコレステロ-ルを混合した複合膜系では、イオン透過速度はK^+>Na^+>Cs^+の順であった。これに対し、15-クラウン-5をもつコレステロ-ルと15-クラウン-5とコレステロ-ルの間にエチレン鎖をもつ化合物を混合した複合膜系ては、イオン透過速度はNa^+>K^+>Cs^+の順となった。この結果はクラウン環と金属イオンの相互作用を通して膜透過が起こることを支持する。温度変化より算出したイオン透過速度の活性化エネルギ-は27-48kJ mol^<-1>であった。イオンがキャリヤ-機構で透過する場合は高い活性化エネルギ-値(90-120kJ mol^<-1>)をもつのが普通である。また、クラウン化コレステロ-ルを通常のコレステロ-ルエステルと混合した系ではイオン透過は全く認められなかった。以上の結果は、本複合膜におけるイオン透過がチャンネル機構に近いメカニズムで起こることを示す。すわわち、液晶相の構造を利用してクラウン環を配列することにより、有効なイオンの通り道を構築できることが明らかとなった。

Research Products

(21 results)

All Other

All Publications (21 results)

[Publications] S.Shinkai: "Autoaccelerative Diazo Coupling with Calix[4]arene:Unusual Co-operativity of the Calixarene Hydroxy Groups" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 195-196 (1989)
[Publications] K.Araki: "Activation Parameters for Calixarene Ring Inversion As Determined by Computer-Assisted Spectrum Simulation" Chem.Lett.581-584 (1989)
[Publications] T.Arimura: "Formation of Solvent-Separated Ion Pairs in Calixarene Ester-Alkali Picrate Complexes" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 1674-1676 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "New Water-Soluble Calixarenes Bearing the Sulphonate Groups on the"Lower Rim":Relations between the Calixarene Shape and the Binding Ability" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1073-1074 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Diazo-Coupling Reactions with Calix[4]arenes.PK_a Determination with Chromophoric Azocalix[4]arenes" Chem.Lett. 931-934 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Ion Permeation through Polymer-Supported Steroidal Crown Membranes" J.Polym.Sci.,Polym.Lett.Ed.27. 209-213 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Selective Extraction and Transport of UO_2^<2+> with Calixarene-based Uranophiles" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. 1167-1171 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Cationic Water-Soluble Calixarenes:New Host Molecules with Catalyse Basic Hydrolysis of a Phosphate Ester" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1859-1860 (1989)
[Publications] I.Yoshida: "Solvent Extraction of Copper(II)Ion with p-t-Butylcalix[6]arene from the Ammonia Alkaline Solution" Chem.Lett.1535-1538 (1989)
[Publications] K.Araki: "On the Conformational Isomers in Tetra-O-alkylcalix[4]arenes" Chem.Lett.1747-1750 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Specific inhibition of Flavin Catalyses by a“Molecular Hinge"" Tetrahedron Lett.30. 5895-5898 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Syntheses and Aggregation Properties of New Water-Soluble Calixarenes" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 2039-2045 (1989)
[Publications] Y.Ishikawa: "Formation of Calixarene Monolayers Which Selectively Respond to Metal Ions" J.Chem Soc.,Chem.Commun.736-733 (1989)
[Publications] T.Arimura: "“Template Effects"on Calixarene Conformations through Host-Guest Interactions" Tetrahedron Lett.30. 2563-2566 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Molecular Recognition of Calixarene-Based Host Molecules" J.Inclusion Phenom.,Mol.Recog.Chem.7. 193-201 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Calixarene-Catalyzed Basic Hydrolysis of p-Nitrophenyl Dodecanoate:A posible Change in the Mechanism from“Deshielding"to“Host-Guest"" J.Am.Chem.Soc.111. 5477-5478 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "Selective Ion Permeation across Membranes Containing Crown Ethers with Steroid Moieties" Macromol.Chem.,Rapid Commun.10. 361-366 (1989)
[Publications] T.Arimura: "Host-Guest Properties of New Water-soluble Calixarenes Derived from p-Chloromethylcalixarenes" J.Org.Chem.54. 3766-3768 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "(2-Pyridymethoxy)calixarenes:New Versatile Ionophores for Metal Extraction" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 4055-4057 (1989)
[Publications] S.Shinkai: "NMR Determination of Association Constants for Aqueous Calixarene Complexes and Guest Template Effects on the Conformational Freedom" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 3856-3862 (1989)
[Publications] 新海征治: "包接化合物の基礎と応用" (株)NTS, 32( ) (1989)

1989 Fiscal Year Annual Research Report

刺激に応答する物質輸送システムの開発に関する研究

Principal Investigator

新海 征治 九州大学, 工学部, 教授 (20038045)

Research Products

[Publications] S.Shinkai: "Autoaccelerative Diazo Coupling with Calix[4]arene:Unusual Co-operativity of the Calixarene Hydroxy Groups" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 195-196 (1989)

[Publications] K.Araki: "Activation Parameters for Calixarene Ring Inversion As Determined by Computer-Assisted Spectrum Simulation" Chem.Lett.581-584 (1989)

[Publications] T.Arimura: "Formation of Solvent-Separated Ion Pairs in Calixarene Ester-Alkali Picrate Complexes" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 1674-1676 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "New Water-Soluble Calixarenes Bearing the Sulphonate Groups on the"Lower Rim":Relations between the Calixarene Shape and the Binding Ability" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1073-1074 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Diazo-Coupling Reactions with Calix[4]arenes.PK_a Determination with Chromophoric Azocalix[4]arenes" Chem.Lett. 931-934 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Ion Permeation through Polymer-Supported Steroidal Crown Membranes" J.Polym.Sci.,Polym.Lett.Ed.27. 209-213 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Selective Extraction and Transport of UO_2^<2+> with Calixarene-based Uranophiles" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. 1167-1171 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Cationic Water-Soluble Calixarenes:New Host Molecules with Catalyse Basic Hydrolysis of a Phosphate Ester" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1859-1860 (1989)

[Publications] I.Yoshida: "Solvent Extraction of Copper(II)Ion with p-t-Butylcalix[6]arene from the Ammonia Alkaline Solution" Chem.Lett.1535-1538 (1989)

[Publications] K.Araki: "On the Conformational Isomers in Tetra-O-alkylcalix[4]arenes" Chem.Lett.1747-1750 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Specific inhibition of Flavin Catalyses by a“Molecular Hinge"" Tetrahedron Lett.30. 5895-5898 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Syntheses and Aggregation Properties of New Water-Soluble Calixarenes" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 2039-2045 (1989)

[Publications] Y.Ishikawa: "Formation of Calixarene Monolayers Which Selectively Respond to Metal Ions" J.Chem Soc.,Chem.Commun.736-733 (1989)

[Publications] T.Arimura: "“Template Effects"on Calixarene Conformations through Host-Guest Interactions" Tetrahedron Lett.30. 2563-2566 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Molecular Recognition of Calixarene-Based Host Molecules" J.Inclusion Phenom.,Mol.Recog.Chem.7. 193-201 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Calixarene-Catalyzed Basic Hydrolysis of p-Nitrophenyl Dodecanoate:A posible Change in the Mechanism from“Deshielding"to“Host-Guest"" J.Am.Chem.Soc.111. 5477-5478 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "Selective Ion Permeation across Membranes Containing Crown Ethers with Steroid Moieties" Macromol.Chem.,Rapid Commun.10. 361-366 (1989)

[Publications] T.Arimura: "Host-Guest Properties of New Water-soluble Calixarenes Derived from p-Chloromethylcalixarenes" J.Org.Chem.54. 3766-3768 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "(2-Pyridymethoxy)calixarenes:New Versatile Ionophores for Metal Extraction" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 4055-4057 (1989)

[Publications] S.Shinkai: "NMR Determination of Association Constants for Aqueous Calixarene Complexes and Guest Template Effects on the Conformational Freedom" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 3856-3862 (1989)

[Publications] 新海征治: "包接化合物の基礎と応用" (株)NTS, 32( ) (1989)

新海征治九州大学, 工学部, 教授 (20038045)