2019 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation and application of chiral inorganic materials
| Project/Area Number |
19H02767
|
|---|
| Research Institution | Kanagawa University |
|---|
Principal Investigator |
金 仁華 神奈川大学, 工学部, 教授 (60271136)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | キラルシリカ / 円偏光発光 / キラルポリマー / 不斉ラーマン増幅 / キラルナノ構造体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度の研究実績は以下の通りである。
１）ポリエチレンイミンと種々の不斉有機酸を組み合わせることで、いままでない新しいキラルシリカの構造制御法を見出した。酒石酸以外に、特にリンゴ酸を組み合わせた系では、独特なモルフォロジーを伴うCD活性が確認された。
２）キラルポリマーとして、両成長末端を有するポリ（2-メチル-エチレンイミン）の合成法を確立し、その末端を金属でロックすることによる環状キラルポリマーの合成に成功した。
３）円偏光発光（CPL)は、通常、有機系キラル発光分子または有機系キラル分子集合体と発光体の超分子系に限られ、無機キラル材料をキラルホストにしたCPLの報告例がはない。本研究では、キラルシリカを不斉素に、アキラルな有機発光分子およびアキラル無機発光体をキラルシリカに物理結合させることで、円偏光発光（CPL)が効率的に発現することを見出した。ここでは、キラル情報がシリカから発光体へ転写され、励起された発光体はシリカのキラル情報を蛍光にて発現する。
４）初期検討であるが、キラルシリカをラーマン分析の不斉識別センサーへの応用を試したところ、D-とL-体のアミノ酸について、ラーマン信号増幅の顕著な差を確認した。Ｄ-またはL-型キラルシリカにナノ金属を複合、キラルシリカにポリドパミンを複合した系ではラセミ体アミノ酸の一方のエナンチオマーに特異的に相互作用することが示唆された。
５）キラルシリカを重合反応の媒体として、その表面にて架橋系のラジカル重合、付加重合を行うことで、得られた架橋ポリマーそのものに光学活性が発現できる普遍性を見出した。これは、キラル転写における極めて有効な方法であり、今後の応用展開に期待できる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
CPLと不斉ラーマン増幅にキラルシリカが有効であることは当初の計画より進んでいる。これらのことから、キラルシリカの不斉構造には、やはりケイ素原子そのものが不斉中心となることが大いに予想される。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の方針では、当初計画で取り上げたキラルシリカの応用及びキラルシリカのキラリティ発現の構造的起因の解明に取り組む。これには、外部との共同研究は欠かせない。特に、放射線手法を利用する構造解析に焦点を絞る予定である。
|
