糖やカルボン酸のキラリティーに応答するポリアセチレンの設計と合成

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08651050
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 八島 栄次 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50191101)
• Keywords: ポリフェニルアセチレン / らせん構造 / 誘起CD / ヘリックス-ヘリックス転移 / カルボン酸 / 不斉識別 / キラリティー識別 / 糖

Research Abstract

ポリアセチレンは導電性高分子として、また、太陽電池、3次の非線形光学材料としての応用が期待されている興味深いπ電子系共役高分子である。本研究では、ポリアセチレンのらせん誘起に基くキラリティー識別材料の創製を目的として、キラリティー認識部位として、ボロン酸残基、アミノ基などの官能基を側鎖に導入したポリアセチレン誘導体を合成し、糖、アルコール、カルボン酸などの光学活性化合物との相互作用を円偏光2色性(CD)スペクトルを測定することにより詳細に調べた。その結果、ボロン酸残基やアミノ基等を側鎖に導入したポリフェニルアセチレン誘導体が、様々の光学活性体のキラリティーに特異的に応答し、その絶対配置を反映した一方向巻きのらせん構造を形成することを見い出した。例えば、ボロン酸残基を有するポリマーは、水溶液中、ジアミン、ヒドロキシ酸、ジオールなどの光学活性体をはじめ、炭水化物やステロイド存在下、誘起CDを長波長領域に示し、このポリマーが天然物を含む広範囲の光学活性体のキラリティー識別の新規なプローブとして有用であることを明らかにした。さらに、アミノ基を側鎖に有する脂肪族ポリアセチレン誘導体もまた、光学活性なカルボン酸のキラリティーに応答し、誘起らせん構造を形成することを見い出した。この手法は、今後さらに多くの種類の官能基を有するポリアセチレン誘導体にも適用でき、様々の光学活性体のキラリティーに特異的に応答するポリアセチレン誘導体の開発を可能にするものと考えられる。また、ロジウム触媒を用いて重合して得た、側鎖に光学活性なアミノアルコール残基を有する立体規則性ポリ(フェニルアセチレン)誘導体が、光学活性な酸存在下、酸のキラリティーに応答してヘリックス-ヘリックス転移が起こり、そのCDスペクトルのパターンが大きく変化することも見いだした。

Research Products

• [Publications] E.Yashima: "Chirality Assignment of Amines and Amino Alcohols Based on Circular Dichroism Induced by Helix Formation of a Stereoregular Poly(4-carboxyphenylacetylene)through Acid-Base Complexation" J.Am.Chem.Soc.119. 6345-6359 (1997)
• [Publications] E.Yashima: "Preparation of Polyacetylenes Bearing an Amino Group and Their Application to Chirality Assignment of Carboxylic Acids by Circular Dichroism" Chirality. 9. 593-600 (1997)
• [Publications] 八島栄次: "らせん構造の制御と応用-最近の話題-" 海外高分子研究. 9. 56-59 (1997)
• [Publications] E.Yashima: "Induced Helix of an Aliphatic Polyacetylene Detected by Circular Dichroism" Polymer Journal. 30. 69-71 (1998)
• [Publications] Y.Okamoto, E.Yashima: "Macromolecular Design of Polymeric Materials" Chiral Recognition by Optically Active Polymers, 731-746 (1996)