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2015 Fiscal Year Research-status Report

パーフルオロ鎖の自発的らせんに着目したゲルの階層的構造相変化の解明

Research Project

Project/Area Number 26620068
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

佐藤 久子  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20500359)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢島 知子  お茶の水女子大学, 基幹研究院 自然科学系, 准教授 (10302994)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords有機ゲル
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マイクロメータースケールのらせん構造を示すキラルゲルをとりあげ、このような超分子キラリティが、分子キラリティからどのような階層を経て形成されるかを明らかにする。パーフルオロアルキル基(それ自身が自発的にらせんを巻いている)を有する一連のゲル化剤分子を合成し、各種溶媒による繊維(フィブリール)の形成過程を取り上げる。温度や時間経過にともなう相変化の解析に、キラル分光法の一つである振動円二色性(VCD)法の適用に挑戦する。VCDスペクトル変化(強度、符号)により、ゲル化剤分子構造からの各相におけるらせん、テープ状構造などの連結構造を提起する。得られた結果は、VCD法の新たな応用への道を拓くものであり、フッ素系溶剤のゲル固化処理や立体選択的ドラッグデリバリーへの開発にもつながる。本年度は、パーフルオロ鎖の長さの違いによるキラル低分子量ゲル化剤のゲル化への影響を調べた。CF2の延長によって、同じエナンチオマーにもかかわらず、フィブリールのらせんの巻きが反転することがわかった。とくに、らせんの巻きが一周となる長さにおいて、キラル体で結晶化の方向にすすむことがわかった。パーフルオロ基の長さの短いゲル化剤で単結晶X線構造解析に成功し、固体中でのパーフルオロ鎖のらせん巻きを決定できた。さらに、ゲル中では、振動円二色性(VCD)分光法を適用して、ゲルフィブリールとのらせんの巻きとゲル化剤分子のコンフォーメーション(パーフルオロ基のらせんの向きも含む)との関係を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

分担者と共同で新しいゲル化剤の合成をおこない、その性質を調べることなどにも進捗がみられ、フッ素溶媒をゲル化するゲル化剤の開発に関して論文化をおこなった。さらには解析においても新しい知見を得ることができ、論文化をおこなった。

Strategy for Future Research Activity

パーフルオロアルキル基とアルキル鎖をもつゲル化剤に相乗効果による新しい性質があることがわかってきたので、この性質の特性を検討し最終段階としてまとめてゆく。

Causes of Carryover

測定手法の開発に時間がかかっており、VCD用の特注セルを仕様検討中であり、メーカーと打ち合わせ中である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

特注VCDセルの購入などを進める予定である。

  • Research Products

    (18 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Helical Inversion of Gel Fibrils by Elongation of Perfluoroalkyl Chains as Studied by Vibrational Circular Dichroism. Chirality2016

    • Author(s)
      H. Sato, T. Yajima, A. Yamagishi
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 28 Pages: -

    • DOI

      DOI:10.1002/chir.22592

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Construction of Chiral Polar Crystals from Achiral olecules by Stacking Control of Hydrogen-bonded2016

    • Author(s)
      T. Sasaki,Y. Ida, I. Hisaki,S. Tsuzuki,N. Tohnai, G. Coquerel, H. Sato, M. Miyata
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 16 Pages: 1626-1635

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.cgd.5b01724

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chiral-Linkage-Induced Hierarchical Ordering of Colloidal Achiral Nanotubes in their Thixotropic Gel2016

    • Author(s)
      Kazuhiro Shikinaka, Hiroto Kikuchi, Tei Maki, Kiyotaka Shigehara, Hiroyasu Masunaga, and Hisako Sato
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.langmuir.6b00352

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Perfluorinated Gelators for Solidifying Fluorous Solvents:Effects of Chain Length and Molecular Chirality2015

    • Author(s)
      T. Yajima, E. Tabuchi, E. Nogami, A. Yamagishi, H. Sato
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 5 Pages: 80542-50547

    • DOI

      DOI: 10.1039/C5RA12656H

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chiroptical Studies on Supramolecular Chirality of Molecular Aggregates2015

    • Author(s)
      H. Sato, T. Yajima, A. Yamagishi
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 27 Pages: 659-666

    • DOI

      DOI:10.1002/chir.22482

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Chirality Evaluation of Hydrogen-bonding Supramolecules by Single Crystal X-ray Structure Analysis and Solid-state Vibrational Circular Dichroism Spectra.2016

    • Author(s)
      T. Sasaki, M. Miyata, I. Hisaki, N. Tohnai, H. Sato
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 短鎖パーフルオロアルキル鎖およびアルキル鎖を有する低分子量ゲル化剤の合成とその物性2016

    • Author(s)
      近藤瑛里,佐藤久子,山岸晧彦,矢島知子
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 振動円二色性分光法を用いたパーフルオロ基をもつゲル構造の研究.2016

    • Author(s)
      佐藤久子,矢島知子,山岸晧彦
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 含フッ素キラルゲル化剤の合成と物性.2016

    • Author(s)
      近藤瑛里,佐藤久子,山岸晧彦,矢島知子
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Cooperative Effects of Perfluorinatedand Alkylated Chains on Formation of Gels2016

    • Author(s)
      T. Yajima, E. Kondo, A. Yamagishi, H. Sato
    • Organizer
      CEMSupra 2016
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-01-13 – 2016-01-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] エチレンパーフルオロアルキル基を有するキラルゲル化剤の合成とその物性2015

    • Author(s)
      田淵恵里香,矢島知子,佐藤久子,山岸晧彦
    • Organizer
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [Presentation] パーフルオロアルキルカルボン酸アンモニウム塩を用いた2次元フッ素化表面の構築2015

    • Author(s)
      佐々木俊之,佐藤久子
    • Organizer
      第38回フッ素化学討論会
    • Place of Presentation
      日本橋公会堂(東京都中央区)
    • Year and Date
      2015-09-17 – 2015-09-18
  • [Presentation] 短鎖のパーフルオロアルキル鎖とアルキル鎖を有するキラルゲル化剤の合成と物性2015

    • Author(s)
      近藤瑛里,佐藤久子,山岸晧彦,矢島知子
    • Organizer
      第38 回フッ素化学討論会
    • Place of Presentation
      日本橋公会堂(東京都中央区)
    • Year and Date
      2015-09-17 – 2015-09-18
  • [Presentation] VCD Application for Perfluorinated Gel Formation Mechanism.2015

    • Author(s)
      H. Sato, M. Sasaki, E. Tabuchi, E. Nogami, T. Yajima, A. Yamagishi
    • Organizer
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy (CD2015)
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-08-30 – 2015-09-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲル化におけるアルキル基とパーフルオロ基の協同効果:振動円二色性分光法の応用2015

    • Author(s)
      佐藤久子,佐々木美香,矢島知子,山岸晧彦
    • Organizer
      モレキュラーキラリティ2015
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-06-12 – 2015-06-13
  • [Remarks] 愛媛大学 教育研究要覧 佐藤久子

    • URL

      http://kenqweb.office.ehime-u.ac.jp/Profiles/0010/0002337/profile.html

  • [Remarks] 複合体化学研究室

    • URL

      http://chem.sci.ehime-u.ac.jp/~comchem1/

  • [Remarks] 佐藤久子

    • URL

      http://researchmap.jp/satohisako

URL: 

Published: 2017-01-06  

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