水溶性ホスト分子のポリイオンコンプレックスによる固定化とその機能化に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650942
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 柘植 顕彦 九州工業大学, 工学部, 助教授 (80179986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森口 哲次 九州工業大学, 工学部, 教務職員 (40243985)
• Keywords: カリックスアレーン / ホストーゲスト化学 / ポリイオンコンプレックス

Research Abstract

分子同士の特異的な相互作用に基づく分子認識は生体系における基本的な反応である。多くの機能牲大環状化合物がこのような分子認識特性を示すことが見いだされており、さらには、高度な認識能を持った化合物も開発されている。しかしながら、溶液中で認められるこのような分子認識能を、実用化し、高機能材料として活用するためには、水溶液から取り出して使用できることが不可欠である。そこで、本研究では、機能牲大環状化合物をポリイオンコンプレックス法を用いて、水溶液中での特性を維持したまま水に不溶化させ、固定化する手法を開発するとともに新しい機能性を付与することを目的としている。水溶液中で疎水環境を形成する大環状化合物の基本骨格として、比較的合成容易なカリックスアレーン類を用いた。この基本骨格に4級アンモニウム塩、及びスルホン酸基を導入することにより、それぞれカチオン性、及びアニオン牲ホスト分子を得ることができた。さらに、コンプレックスの有機溶媒への溶解牲の向上、ゲスト分子の取り込み能を増すために、長鎖アルキル基も導入した。カチオン性ホスト分子とアニオン性ポリマーとのポリイオンコンプレックス形成において、種々の条件検討を行った。まず、多様な構造を有するポリマーを用いて詞べたところ、コンドロイチン硫酸を使用する系が、最も適当であることがわかった。また、ホスト分子とポリマーとを混合する際のカチオン/アニオンの荷電比が4:1の場合に良好なコンプレックスが得られた。一方、アニオン性ホスト分子を用いた系では、ポリマーとしてポリエチレンイミンを用いて、コンプレックス形成を行った。これらポリイオンコンプレックスをキャストすることにより、透明、かつ強度のあるフィルムを得ることに成功した。

Research Products

• [Publications] A.Tsuge et al: "Evaluation of Transannular Interaction in[2.3]Metacyclophanes" Chem.Lett.413-414 (1997)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Synthesis and Structure of Novel 1.8-Bridged Fluorenophanes" J.Chem.Res.168-169 (1997)
• [Publications] T.Moriguchi et al: "Evaluation of Transannular Interaction of 5-Substituted[2.2]Metacyclophanes Carrying Diazonio Group on their Outer Position" J.Chem.Soc., Perkin Trans2. 2141-2144 (1997)
• [Publications] T.Hatta et al: "Synthesis of Water-soluble Diaza-1,2,5-Thiadiazolocyclophanes" Heterocycles. 46. 651-658 (1997)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Estimation of Through-space Interaction in Metacyclophanes" The Reports of Institute of Adranced Material Study,Kyushr University. 11. 153-158 (1997)