2011 Fiscal Year Annual Research Report
ロタキサンを利用した動的空間創出:気体の選択的輸送と分子格子の創製
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21550039
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
徳永 雄次 福井大学, 工学研究科, 准教授 (80250801)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 寧 福井大学, 工学研究科, 教授 (60242484)
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| Keywords | 自己組織化 / 超分子 / 分子認識 / ナノ材料 |
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| Research Abstract |
1.気体選択的透過膜の創製検討:前年度に引き続き、ポリエチレングリコール(PEG)を高分子主鎖(軸部)に用い、また環部にα-シクロデキストリン(CD)を有するポリロタキサンのワンポットでの合成を行い、合成した高分子の膜創製を行った。特に、膜の強度を改善するため保持体を用いた高分子膜の形成を種々実施した。その結果、膜の強度を上げると二酸化炭素の透過性が低下する結果となり、気体透過性と膜強度とも良好な膜合成には成功していない。
2.1.ポルフィリンを持つ分子コネクタの合成検討:分子コネクタの構成ユニットとなるポルフィリン誘導体を探索した。その結果、アミノキノリンとカルボキシ基を2個持つ、それぞれの誘導体2種を非極性溶媒で混合すると複数の水素結合によって自己集合体が形成されることを見出した。また、本系に電子欠如系π共役分子をゲスト分子として添加すると、ゲストに誘発されることで2種のポルフィリンから形成される大環状2量体とゲストの3成分からなる錯体が高選択的に形成されることを見出した。また、本錯体の安定化とゲスト分子の包接・解離速度についても温度可変NMRにて観測し、分子間力を用いた分子コネクタの1つのユニット合成に成功した。
2.2.カリックスアレンを持つ分子コネクタの合成:分子コネクタのプラットホームにカリックスアレンを用いた大環状化合物の合成に成功した。まず、1個の大環状ポリエーテル部を持つ化合物では、環内部に直線状分子が取り込まれることを確認し、目的となるロタキサン構造を形成することを見出している。一方、2個の大環状ポリエーテル部を持つ化合物の合成も達成した。本化合物は2個の大環状部位が直行しているため、共有結合を持つ分子コネクタとして機能し得る化合物合成に成功した。
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