2014 Fiscal Year Annual Research Report
バルク系ホスト－ゲスト化学が拓く次世代超分子マテリアルの創成
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25708022
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
生越 友樹 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (00447682)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ピラーアレーン / バルク / ホスト－ゲスト化学 / ポリロタキサン / ポリエチレン / 疎水性室温環状ホスト液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々なゲストを溶解可能な室温環状ホスト液体群の合成
これまでの研究成果から、トリエチレンオキシド基を10個導入したPillar[5]areneは室温で液体化することが明らかとなっている。しかし、両親媒性のトリエチレンオキシド基を10個導入したPillar[5]areneは、親水性のゲスト分子を溶解させることができるが、疎水性のゲスト分子を溶解させることはできない。そこで、疎水性のゲスト分子を溶解可能な分岐炭化水素を側鎖に導入したPillar[5]areneを合成した。その結果、室温で液体状態である疎水性Pillar[5]areneを得ることができた。ＤＳＣからも、融点ピークは観測されなかったことから、室温で液体であることが明らかとなった。疎水性の化合物とよく混和するため、疎水性のゲスト分子に利用可能な新たな室温環状ホスト液体を合成することに成功した。
疎水性室温環状ホスト液体を用いたポリエチレンの溶解
上記で得られた疎水性室温環状ホスト液体を用い、ポリエチレンの溶解を試みた。ポリエチレンを疎水性室温環状ホスト液体に加えるのみでは溶融しなかったため、加熱を行いポリエチレンを溶融させた後に、室温に放置した。得られた複合体で、ポリエチレンが溶解しているかどうかを確かめるために、ＤＳＣを測定した。その結果、疎水性室温環状ホスト液体中のポリエチレンに由来する融点ピークが110℃程度に観測された。当初期待した室温付近まで低下するには至らなかった。液体化させるために導入した分岐アルカンが、嵩高いためポリエチレンの包接を阻害しているためだと考えられる。
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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
親水性のトリエチレンオキシド基を10個導入したPillar[5]areneに加え、当初の目的であった、新規疎水性室温環状ホスト液体を作り出すことができた。この新規疎水性室温環状ホスト液体にポリエチレンを用いた場合では、結晶性が高く、取り扱いが困難なために、溶解するかどうかを明確に確かめることができなかったが、他の疎水性分子では十分に溶解させる可能性があると考えられる。これより本研究課題は、おおむね順調に進行しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
疎水性室温環状ホスト液体を用いたゲスト分子の溶解性調査
疎水性室温環状ホスト液体のゲスト分子として、ポリエチレンを選択したが、結晶性が高く取り扱いが困難であった。そこで、扱いやすくポリエチレンのオリゴマー骨格と考えられる長鎖アルカンを用いて、溶解性を確認する。うまく溶解するようであれば、このようなゲスト分子を用いて、ポリロタキサン等の超分子形成を試みる。
キラル室温環状ホスト液体の合成
Pillar[5]areneの面白い特徴に面性キラリティがあげられる。そこで、不斉中心を有するトリエチレンオキシド鎖をPilalr[5]areneに導入する。これにより、バルクでPillar[5]areneの面性キラリティが増幅されると予測される。さらに、それを溶媒に用いたインターロック分子においても、効率的にキラリティーを保持した状態のインターロック分子が得られると予測される。
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| Causes of Carryover |
試薬代、ガラス器具代が一部不使用であったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試薬代、ガラス器具代として次年度に執行する。
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