2018 Fiscal Year Annual Research Report

π共役高分子のらせん構造制御を基盤とする革新的スイッチングキラルマテリアルの創製

Research Project

Project/Area Number	16J00270
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	石立涼馬名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY)	2016-04-22 – 2019-03-31
Keywords	キラリティ / ポリアセチレン / らせん誘起 / らせん構造 / らせん記憶 / 不斉増幅
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、側鎖に光学活性部位を有するポリ（ビフェニルイルアセチレン）（PBPA）単独重合体および共重合体（アキラル/キラルおよびキラル/キラル(S/R)）を新規に合成し、PBPA誘導体が不斉増幅を示すかについて検討した。さらに、PBPA誘導体の不斉触媒への応用を目指し、有機触媒部位を側鎖に導入したPBPA誘導体も合成し、生成ポリマーのらせん構造制御および触媒反応への応用について検討した。光学活性部位を側鎖に有するPBPA単独重合体の円二色性（CD）スペクトルをメチルシクロヘキサン中で測定したところ、ポリマー主鎖の共役二重結合領域に明確な誘起円二色性（ICD）を発現したことから、一方向巻きのらせん構造を形成していることが分かった。また、PBPA共重合体のICD強度は、キラルユニットの含有率および光学純度に対して著しい正の非線形効果を伴いながら増大したことから、PBPA誘導体が顕著な不斉増幅を示すことを明らかにした。また、これらの共重合体に対して光学活性ゲスト化合物を添加した場合、らせんの片寄りの増大と巻き方向の反転が観測され、ゲスト化合物との非共有結合相互作用を介したさらなるらせん巻き方向の制御が可能であることも分かった。有機触媒活性部位として動的軸性キラルなピリジンN-オキシド部位を側鎖に導入したPBPA誘導体（poly-1）を新たに合成し、光学活性ゲスト化合物存在下、poly-1のCDスペクトルをトルエン中で測定したところ、主鎖の吸収領域に明確なICDを発現した。また、再沈殿によって光学活性ゲストを除去した後、特定のアキラル化合物存在下でpoly-1を溶解させた場合、ICDが保持されることを明らかにした。また、poly-1を触媒として用いたアリル化反応を行ったところ、反応が進行し、目的生成物を得ることができた。
Research Progress Status	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。