2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development and function of asymmetric space produced via Molecular Recognition
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
19H04585
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
灰野 岳晴 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (80253053)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | らせん / カリックスアレーン / フラーレン / 不斉増幅 / 協同性 / 超分子ポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は，集積型錯体や配位空間の構造や電子状態の非対称性・キラリティーから構造・機能・物性の異方性や指向性を有する新機能分子・材料を創成することを目的に，カリックスアレーンやポルフィリン，フラーレンを用いたキラルな超分子構造を構築してきた。これまでの実績について概要を報告する。
フラーレンとカリックス[5]アレーンの会合を利用して形成されるらせん超分子フラーレンポリマー構造を合成することに成功した。フラーレンのらせん配列を原子間力顕微鏡や円二色性スペクトルを用いて確認した。特に，フラーレンのらせん誘起が重合度に依存して協同的に起こっていることを見出した。
イソオキサゾール環を組み込んだカルバゾール誘導体の超分子積層構造が双極子-双極子相互作用によりらせん構造を形成することを明らかにした。この超分子ポリマーは核形成-伸長過程を経る協同的自己集合により生成することを明らかにした。また，重合体形成に伴う協同性の発現が，単量体の光学純度以上のらせん性を誘起する不斉増幅現象を示した。
カリックスアレーン三重らせん錯体の水溶化に成功し，二分子のカチオン性ゲスト分子を協同的に包接することを明らかにした。一つのゲスト分子の包接により，空孔が拡張されることで二分子目のゲスト分子の包接が促進されことで協同性が発現したことがわかった。
レゾルシンアレーンを二分子つないだヘミカルセランドの合成に成功した。このホスト分子は，金属イオンの添加により空孔の伸縮を制御することができるため，ゲスト分子の包接を制御できるアロステリックなホスト分子として機能した。また，空孔の伸縮によりゲスト分子が圧縮されることでゲスト分子の配座を自在に制御できる機能を生み出した。
エッジに長鎖アルキル基を導入したグラフェンが異方的に集積し，超分子積層ポリマーを形成することを見出した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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