1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10450350
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
上野 昭彦 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50091658)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 博 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (70201910)
三原 久和 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (30183966)
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| Keywords | シクロデキストリン / ロタクサン / ホスドゲスト / 蛍光 / ダンシル / エネルギー移動 |
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| Research Abstract |
ロタクサン構造を有する機能性超分子高分子合成の1例として、多数の複数のナフタレン単位を有するα-シクロデキストリン(α-CD)をポリエチレングリコール鎖が貫通したポリロタクサンを合成した。まず、水溶液中で、α-CDに末端にアミノ基を有するポリエチレグリコールを加えて、沈殿してくる疑似ポリロタクサンを得た。次に、DMF中でこの疑似ポリロタクサンの末端アミノ基とアダマンタン酢酸をDCCを用いて反応させ、末端にアダマンタン単位を有するポリロタクサンを合成した。次に、このポリロタクサンを臭素と反応させα-CDの一級水酸基を臭素化させ、その後ヒドロキシナフタレンスルホン酸をNaH存在下反応させることによりナフタレン単位を有するポリロタクサン(1)を合成した。1の結合構造分析の結果、α-CDあたり2個のナフタレン単位が結合していることが明らかになった。
上記で得た1がβ-CDに強く結合するアダマンタン単位を有していることを利用して、ダンシル修飾P-CD(2)存在下、ナフタレン単位からダンシル単位への光エネルギー移動を試みた。1の水溶液に2を添加していくと、ナフタレンに由来する蛍光の強度は減少し、ダンシルに由来する蛍光強度は顕著に増大した。対照実験として、1の水溶液にダンシルグリシンを添加するとナフタレンに由来する蛍光の強度は減少するが、ダンシルの蛍光強度は微少であった。このことは、1と2の系では、ナフタレンが吸収した光エネルギーが2のダンシル単位に移動していることを示唆している。このことは、1と2の混在系にアダマンタノールを添加することにより、ナフタレン蛍光が増大し、ダンシル蛍光が減少することからも示される。すなわち、ポリロタクサン末端のアダマンタン単位に結合している2が、添加されたアダマンタノールノールと結合し、1の末端から遊離する効果が現われている。
今後、α-CD-β-CD連結体を用いてα-CD貫通ロタクサンの側鎖に多数のβ-CDがぶらさがっている構造のポリロタクサンを合成し、複数β-CDの協同作用で長鎖分子を包接する系を実現させたい。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Shinji Usui: "The Structure of Mono-(3-amino-3-deoxy)-α-cyclodextrin in aquecus solution-Molecular Dynamics and NMR Studies" J.Molecular Structure. 442. 161-168 (1998)
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[Publications] Taiyo Aoyagi: "Synthesis and Photoisomerization of an Azobenzene Derivative Bearing Two β-Cyclodextrin Units at Both Ends" Makromol.Chem.Rapid Commun.19. 103-105 (1998)
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[Publications] Akihiko Ueno: "Guest-responsive Excimer Fluorescence of β-Cyclodextrin Bearing a Pendant with two Pyrene Moieties" Makromol.Chem.Rapid Commun.19. 103-105 (1998)
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[Publications] Seiji Sakamoto: "Molecular Assembly of Two-α-helix Peptide Induced by Haem Binding" Chem.Commun.1073-1074 (1998)
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[Publications] Makio Tamura: "Energy Transfer in a Rotaxane with a Naphthalene-modified α-Cyclodextrin Threaded by Dansyl-terminated PEG" Chem.Lett.369-370 (1998)
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[Publications] Sanyo Hamai: "'H-NMR Investigation of the Binding of 2-Methylnaphthalene to α-Cyclodextrin in P_2O Solutions" J.of Inclusion Phinomena and Moleaclar Recognition in Chemistry. 31. 265-273 (1998)
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[Publications] Akihiko Ueno: "Fluorescent Cylodextrins Responsive to Molecules and Metal Ions." J.Org.Chem.64. 382-387 (1999)
