2019 Fiscal Year Annual Research Report
多環芳香族パネルを有する動的ケージの構築とその高次フラーレンの選択的分離
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17F17816
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉沢 道人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70372399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CATTI LORENZO 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-11-10 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子ケージ / 分子カプセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、多環芳香族パネルを有する動的ケージを新規に構築するとともに、その機能の開拓を行う。まず、配位結合やパイスタッキング相互作用、動的共有結合などを利用して、新規な動的ケージの構築に挑戦する。例えば、湾曲型の多環芳香族パネルにホルミル基を導入した前駆体を合成し、それとアミノ基を持つ架橋分子との脱水縮合で、狙いとする動的ケージを構築する。また、種々の多環芳香族パネルを含む分子パーツの自己組織化で、空間性質の異なる分子ケージも構築する。次に、得られた動的分子ケージを使って、特異な分子内包機能を開拓する。特に、難溶性で分離が困難な高次フラーレンの選択的な内包に挑戦する。さらに、水中で機能する外部刺激応答性の分子ケージやカプセルの開発にも挑戦する。
本年度は、外部刺激に応答する新規な動的カプセルの構築と機能開拓を検討した。具体的には、湾曲型の多環芳香族骨格に酸化還元活性なフェノチアジン環を導入することで、新たなV型両親媒性分子を合成した。それらは水中で、疎水効果とパイスタッキング相互作用を駆動力に自己組織化することで、新たな球状の動的カプセルを形成した。その三次元構造をNMR, DLS, AFM 分析で解明した。また、動的カプセルの分光学的性質や電気化学的性質を調査した。その結果、酸化によりラジカルカプセルを可逆的に生成できることが判明した。さらに、種々のゲスト分子の内包と外部刺激により放出を達成した。水中で利用できる新規な動的カプセルを構築すると共に、その特異機能を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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