2019 Fiscal Year Research-status Report
イオンペアリングを基軸とした超分子ポリマーの動的構造変換
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19K05444
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
羽毛田 洋平 立命館大学, 生命科学部, 講師 (70757195)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超分子ポリマー / イオンペア / イオンメタセシス / π電子系アニオン / π電子系カチオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
独自に設計・合成したアニオン部位を付与したアニオン応答性π電子系を用い、適切な条件における自己アニオン会合による超分子ポリマーの形成、および対カチオンとの次元制御型集合体の形成を駆動力とした超分子ポリマーの配列制御と機能性集合体の創製を展開した。たとえば、カルボン酸（パラ、メタ、オルト置換）を導入したアニオン応答性π電子系を合成し、単結晶X線構造解析によって固体中のパッキング構造を明らかにした。カルボン酸（パラ、メタ置換）は分子間で水素結合ダイマーを形成し、また、アニオン応答性π電子系のπ-π相互作用による積層が確認された。塩基としてテトラブチルアンモニウムヒドロキシド（TBAOH）の添加によってカルボン酸の脱プロトン化によりカルボキシレート体を形成し、単結晶X線構造解析によって分子間での自己アニオン会合による一次元鎖構造の形成を明らかにした。アニオン性一次元鎖ポリマーはTBAカチオンと交互にレイヤー構造を形成することが分かった。一方、適切な芳香環で架橋したオリゴピロールを基盤としたアニオン応答性π電子系を展開し、架橋芳香環ユニットにアニオン部位を導入したπ電子系を設計・合成した。塩基による脱プロトン化およびイオンペアの単結晶X線構造解析に成功し、パッキング構造を明らかにした。ピロール環NHとカルボキシレート部位の分子間水素結合によって一次元鎖構造を形成し、対カチオンと交互にレイヤー構造を形成することが分かった。対カチオンの種類（アルキル鎖長）を調節することにより、自己会合一次元鎖構造の形態を調節できることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
π電子系レセプター-アニオン会合体を基盤とした展開では、基本ユニットの合成、およびそれらの集合体の基本構造を結晶中において明らかにすることができた。π電子系ユニットの周辺修飾を行い、集合体形態の調節を検証する必要がある。一方、π電子系双性イオンの展開を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
現状では、当初の計画通り集合体構成ユニットとなるπ電子系イオンの設計と合成を基軸とし、随時、集合体形成挙動の評価を検討する。とくに、さまざまなπ電子系カチオンを導入したイオンペアを検討し、集合化によるバルク形態の制御を試みる予定である。一方、π電子系双性イオンの合成および集合体形成挙動の解明にも注力していく。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた合成計画の一部を次年度にうつしたため、試薬、溶媒、ガラス器具などの消耗量が当初の予定を下回った。次年度において試薬、溶媒、ガラス器具を購入予定である。
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Research Products
(39 results)
