2016 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
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26620068
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
佐藤 久子 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20500359)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢島 知子 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (10302994)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超分子キラリティ / 低分子量ゲル化剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではゲルをとりあげ、分子キラリティがどのように組織化されて超分子キラリティの発現に至るかを階層的観点（形成までの種々の時間と空間スケールに着目する）から明らかにすることを目的としている。方法としては、振動円二色性分光法（VCD）を用いる。対象としては、パーフルオロアルキル基をもつ一連のゲル化剤分子を合成する。パーフルオロ部分は、フッ素原子間の立体障害から自発的にらせんを巻くことが知られている。そこで、ゲル化によってこの部分が明確なVCDシグナルを与えることを手がかりに、どのような段階を経て、キラルフィブリールが形成されるかを解明する。
本年度は、ゲルのフィブリールの形成過程の追跡のために以下の検討を行った：（１）パーフルオロ基とアルキル基をもつ別々のゲル化剤を混合した２成分系をとりあげ、ゲル化を平衡論と速度論の両観点から検討を行った。そのために、２つ成分のそれぞれの特性CＯ伸縮振動に着目し、VCD吸収の大きさや符号からゲル化のプロセスを追跡した。また、（２）ゲル化剤が2次元的に制限された条件下でどのような会合を示すかについて調べた。そのために、ラングミュア・ブロジェット（LB）法によりゲル化剤薄膜を製造し、その表面形状を原子間力顕微鏡（AFM）で観察した。その結果、キラルの場合とラセミ体に関して、2次元界面における凝集の方法が異なることがわかった。さらに、ゲルフィブリールの前駆体と思われる会合体も見出された。
また、新規ゲル化剤の合成も行い、そのゲル化能に関しても検討した。
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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
おおむね順調にすすんでいるが、Ｈ２８年度最後の段階におけるＬＢ膜形成において、当初予想しなかった現象が見つかった。そのため、その追加実験や再現実験が必要となった。Ｈ２９年度まで計画を延長して検討することにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲル化剤の界面における挙動の解明を引き続き行い、キラルとラセミ体の場合の凝集形態相違の確認や、LB膜で被覆したガラス表面の親水性、撥水性の検討を表面圧力との関係を基に行う予定である。原子間力顕微鏡を用いて、表面状態の観察をする予定である。また、振動円二色性分光法と単結晶Ｘ線の結果を用いて、固体状態とゲル状態におけるフィブリールの構造予測をおこなう予定である。
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| Causes of Carryover |
最終年度の計画である超分子キラリティの経時変化の検討において、振動円二色性分光法（ＶＣＤ）と原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によるゲル化過程のその場観察を行っている。その過程で、当初の計画になかった現象が見つかり、その追加や再現実験を行っている。その解析に時間を要しており、次年度に延長して検討することにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ゲル化剤の挙動解析のための消耗品、謝金、出張費、学会参加費、論文掲載費などに使用予定である。
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[Presentation] Chiral Crystallization of Ammonium Carboxylates: Assembly Manners of Twofold Helices2017
Author(s)
SASAKI Toshiyuki, UESUGI Tsubasa, MIYATA, Mikiji, HISAKI Ichiro, SATO, Hisako, TOHNAI, Norimitsu, MATSUO, Yoshiaki
Organizer
日本化学会 第97回春季年会
Place of Presentation
慶応大学日吉キャンパス、神奈川県
Year and Date
2017-03-16 – 2017-03-19
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