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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Synthesis and Molecular Recognition Ability of High-performance Host Molecules Derived from Cellulose

Research Project

Project/Area Number 18K19116
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木田 敏之  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20234297)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywordsセルロース / 環状オリゴ糖 / アリル化 / 環化反応 / 分子認識
Outline of Annual Research Achievements

本年度はセルロースからの未修飾環状セロオリゴ糖の合成を目的として検討を行った。セルロース水酸基の保護基として、保護と脱保護が容易で、酸や塩基に対して比較的安定であり、かつ分子サイズの小さいアリル基を選択した。アリル化環状セロオリゴ糖の合成は、セルロースの水酸基をすべてアリル化して水酸基間の強固な水素結合を消失させセルロース分子鎖に柔軟性を付与した後、グルコシド結合の部分加水分解により、部分アリル化セロオリゴ糖を合成し、この部分アリル化セロオリゴ糖の分子鎖末端の2つの遊離水酸基を利用しての分子内環化により行うことを考えた。
分子量約2万のセルロースを原料に用いて、ジメチルスルホキシド中、フッ化テトラブチルアンモニウムと水酸化ナトリウム存在下、塩化アリルと反応させることで完全アリル化セルロースを合成した。この完全アリル化セルロースのグルコシド結合を強酸存在下で部分的に開裂させたところ、グルコースユニットが2~10個(2~10量体)からなる部分アリル化セロオリゴ糖の混合物が生成した。この混合物をリサイクル分取HPLC(日本分析工業製)にかけて4~8量体の部分アリル化セロオリゴ糖を分離した。この部分アリル化セロオリゴ糖の末端グルコースユニットの1位水酸基を脱離性基に変換し、分子内環化反応を行った。得られた生成物の質量スペクトルには、目的とするアリル化環状セロオリゴ糖に対応するピークが観測され、アリル化環状セロオリゴ糖の生成を確認した。

  • Research Products

    (31 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A novel molecular tube fully modified at one end: selective inclusion of cis-unsaturated fatty acid esters2020

    • Author(s)
      Chizuru Kogame-Asahara, Shogo Ito, Hitomi Iguchi, Ai Kazama, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Pages: 1353~1356

    • DOI

      10.1039/c9cc08709e

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Supramolecular Organogel Formation through Three-dimensional α-Cyclodextrin Nanostructures: Solvent Chirality-selective Organogel Formation2020

    • Author(s)
      Toshiyuki Kida, Ayumi Teragaki, Justine M. Kalaw, Hajime Shigemitsu
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1039/D0CC02112A

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of Japanese and Indian intestinal microbiota shows diet-dependent interaction between bacteria and fungi2019

    • Author(s)
      Siddhika Pareek, Takashi Kurakawa, Bhabatosh Das, Daisuke Motooka, Shuichi Nakaya, Temsunaro Rongsen-Chandola, Nidhi Goyal, Hisako Kayama, Dylan Dodd, Ryu Okumura, Yuichi Maeda, Kosuke Fujimoto, Takuro Nii, Takao Ogawa, Tetsuya Iida, Nita Bhandari, Toshiyuki Kida, Shota Nakamura, Gopinath Nair, Kiyoshi Takeda
    • Journal Title

      npj Biofilms and Microbiomes

      Volume: 5 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41522-019-0110-9

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環状オリゴ糖を用いた分子認識と超分子構造体の構築2020

    • Author(s)
      木田 敏之
    • Organizer
      日本学術振興会第183委員会
    • Invited
  • [Presentation] 種々のマルチリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成とゲスト包接能の評価2020

    • Author(s)
      茨木優志、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] セルロースからの環状セロオリゴ糖の合成と包接能2020

    • Author(s)
      門崎友亮、中村弘司、重光 孟、西浦聖人、木田敏之
    • Organizer
      第100回日本化学会春季年会
  • [Presentation] 種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と不飽和脂肪酸エステルに対する包接能の検討2019

    • Author(s)
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第17回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [Presentation] メチル化α-シクロデキストリンの自己集合を利用した超分子構造体の形成2019

    • Author(s)
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第17回ホスト-ゲスト・超分子シンポジウム
  • [Presentation] 複数のピリジンリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      茨木優志、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第17回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [Presentation] γ-シクロデキストリンを用いた新規な超分子構造体の作製2019

    • Author(s)
      北口 凌、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第17回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [Presentation] キシランからの新規環状ホスト分子の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
  • [Presentation] キシランからのメチル化環状キシロオリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第8回JACI/GSCシンポジウム
  • [Presentation] セルロース由来の環状オリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      門崎友亮、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第8回JACI/GSCシンポジウム
  • [Presentation] キシラン由来のメチル化環状キシロオリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第65回高分子研究発表会(神戸)
  • [Presentation] メチル化α-シクロデキストリンの自己集合を利用した種々の超分子構造体の形態制御2019

    • Author(s)
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第65回高分子研究発表会(神戸)
  • [Presentation] キシラン由来の新規環状ホスト分子の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] セルロース由来の新規環状オリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      門崎友亮、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] マルチリンカーをもつ種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第36回シクロデキストリンシンポジウム
  • [Presentation] 複数のピリジンリンカーを持つ種々のα-CD二量体の合成と包接能の評価2019

    • Author(s)
      茨木優志、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第36回シクロデキストリンシンポジウム
  • [Presentation] γ-シクロデキストリンからなるナノおよびマイクロ構造体の作製2019

    • Author(s)
      北口 凌、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第36回シクロデキストリンシンポジウム
  • [Presentation] Synthesis and Inclusion Ability of Novel Cyclodextrin Dimers Bearing Multiple Linkers2019

    • Author(s)
      Toshiyuki Kida, Hitomi Iguchi, Shogo Ito, Chizuru Asahara, Hajime Shigemitsu
    • Organizer
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of Various alpha-Cyclodextrin Dimers Bearing Multiple Linkers and Their Molecular Recognition Ability2019

    • Author(s)
      Ai Kazama, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • Organizer
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Inclusion Ability of Methylated Cyclic Xylooligosaccharide from Xylan2019

    • Author(s)
      Ryo Kihira, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • Organizer
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preparation of Novel Supramolecular Structures through Self-assembly of Methylated alpha-Cyclodextrin2019

    • Author(s)
      Mizuki Kitagawa, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • Organizer
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オリゴ糖ならびに多糖類からの高機能材料の創製と利用2019

    • Author(s)
      木田敏之
    • Organizer
      日本油化学会第58回年会
    • Invited
  • [Presentation] マルチリンカーをもつ種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と不飽和脂肪酸エステルに対する分子認識能2019

    • Author(s)
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      日本油化学会第58回年会
  • [Presentation] 種々の形態を持つγ-シクロデキストリン超分子構造体の創製2019

    • Author(s)
      北口 凌、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      日本油化学会第58回年会
  • [Presentation] 複数のピリジンリンカーを持つα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2019

    • Author(s)
      茨木優志、重光 孟、木田 敏之
    • Organizer
      第68回高分子討論会
  • [Presentation] セルロースからの新規環状オリゴ糖の合成と包接能2019

    • Author(s)
      門崎友亮、中村弘司、重光 孟、木田敏之
    • Organizer
      第68回高分子討論会
  • [Presentation] Synthesis and inclusion ability of new cyclodextrin dimers bearing multiple linkers2019

    • Author(s)
      Toshiyuki Kida
    • Organizer
      International Workshop on Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics Study
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光触媒2020

    • Inventor(s)
      重光 孟,木田敏之
    • Industrial Property Rights Holder
      重光 孟,木田敏之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020- 10319

URL: 

Published: 2023-12-25  

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