2016 Fiscal Year Annual Research Report
Attempt at purifying chiral single-walled carbon nanotubes using a helical polymer as a dynamic template
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26620034
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
太田 英輔 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20550320)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリマー / 高次構造 / らせん形高分子 / 溶媒極性 / キラル誘起 / フォルダマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題にて新規合成したポリマーの，溶媒極性に対する高次構造の応答を検討した．ポリマーの高次構造を，理論計算および種々のNMRスペクトル測定により解析した結果，極性溶媒中では主鎖が折りたたまったらせん構造を取っていることが確かめられた．また，UV-Visスペクトルと蛍光スペクトルの溶媒依存性からも，同様のことが示唆された．ポリマーの溶液に種々のキラル化合物をゲストとして添加したところ，CDスペクトルに明確な分裂型のシグナルが観測され，らせん不斉が誘起されていることがわかった．これは，ポリマーのらせん形高次構造の内部空孔にキラルゲストが取り込まれて，それらの相互作用により右巻きと左巻きのらせんにエネルギー差が生じた結果と考えられる．
非常に興味深いことに，室温のときと高温（70℃）のときでCDスペクトルの符号の逆転が見られ，温度によって優先するらせん不斉が異なることがわかった．そこで本年度は研究計画を一部変更し，この現象をより詳細に追究した．鎖長の異なるポリマーを合成してそれぞれの挙動の違いを詳しく確認したところ，鎖長が長いポリマーだけが温度によるCD符号の逆転を示し，鎖長が短いポリマーは室温においても高温下と同じ符号のCDを示すことことがわかった．このことから，極性溶媒中でポリマーがらせんを形成するときに，鎖長の長いポリマーだけが速度論的に安定な不斉のらせん構造となり，加熱によって熱力学的に安定ならせん不斉へと変化してCD符号の逆転を示すと結論付けられた．
これまでに，光や酸塩基の添加によってらせん不斉が逆転する現象はいくつかの例があるが，温度によるらせん不斉の逆転現象は極めて珍しく，研究代表者の知る限りこれまで二例しか知られていない．当初の研究計画とは異なった予期せぬ展開ではあるが，本研究で見出された知見は貴重なものであり，計画の達成度としては「順調に進展した」と判断できる．
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[Journal Article] Organic Molecular Layer with High Electrochemical Bistability: Synthesis, Structure, and Properties of a Dynamic Redox System with Lipoate Units for Binding to Au(111)2017
Author(s)
Ohta, E.; Uehara, H.; Han, Y.; Wada, K.; Noguchi, H.; Katoono, R.; Ishigaki, Y.; Ikeda, H.; Uosaki, K.; Suzuki, T.
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Journal Title
ChemPlusChem
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Amorphous Solid Simulation and Trial Fabrication of the Organic Field-effect Transistor of Tetrathienonaphthalenes Prepared by Using Microflow Photochemical Reactions: A Theoretical Calculation-inspired Investigation2016
Author(s)
Yamamoto, A.; Matsui, Y.; Asada, T.; Kumeda, M.; Takagi, K.; Suenaga, Y.; Nagae, K.; Ohta, E.; Sato, H.; Koseki, S.; Naito, H.; Ikeda, H.
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Journal Title
J. Org. Chem.
Volume: 81
Pages: 3168-3176
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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