2021 Fiscal Year Annual Research Report
ビスポルフィリンの分子認識により生じる超分子ポリマーネットワークの創製と機能
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21J14635
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
久野 尚之 広島大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Keywords | ポルフィリン / 超分子錯体 / ホスト-ゲスト相互作用 / 分子認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クレフト型ホスト分子はゲスト分子を収容できる空孔をもっており、特異な分子認識能を示すことからセンシング材料や機能性高分子材料等への応用がされている。当研究室は、二つのポルフィリンをピリジンジカルボキシアミドで架橋したクレフト型ビスポルフィリン分子が電子不足な芳香族分子を選択的に包接することを報告している。しかし、詳細な包接構造や会合挙動について報告はなく、ビスポルフィリンの分子認識を利用する上で、ビスポルフィリンの会合挙動を詳細に調べることは必要不可欠である。そこで、ビスポルフィリンと様々な電子不足芳香族ゲスト分子との会合挙動について詳細に調べた。単結晶X線構造解析により1:1ホストゲスト錯体の形成および包接構造を確認した。ポルフィリン環とゲスト分子の平均距離は3.4オングストロームを示し、理想的なπ-πスタッキング相互作用を形成していることがわかった。次に溶液中の会合定数および熱力学的パラメータを等温滴定型カロリメトリー測定により詳細に調べた。その結果、ゲスト分子の構造に依存して二種類のエンタルピーエントロピー補償関係が得られた。この結果から包接錯体の内部自由度の違いが二種類の包接挙動を与えたことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ビスポルフィリンの分子認識を利用する上で会合挙動を詳細に調べることは必要不可欠であり、会合挙動を明らかにした。また超分子ポリマーネットワークの開発については、三種類のモノマー分子を設計し、現在までに二種類のモノマー分子の合成ルートの開拓を終えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き目的物の合成ルートの開拓を行う。合成ルートを確立次第、大量合成を行い、溶液中および固体状態で超分子ネットワークポリマーの形成を明らかにする。
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Research Products
(4 results)
