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π共役高分子のらせん構造制御を基盤とする革新的スイッチングキラルマテリアルの創製

Research Project

Project/Area Number 16J00270
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

石立 涼馬  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsキラリティ / ポリアセチレン / らせん誘起 / らせん構造 / らせん記憶 / 不斉増幅 / アリル化反応 / ピリジンN-オキシド / 不斉触媒 / キラル固定相 / 光学分割
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、側鎖に光学活性部位を有するポリ(ビフェニルイルアセチレン)(PBPA)単独重合体および共重合体(アキラル/キラルおよびキラル/キラル(S/R))を新規に合成し、PBPA誘導体が不斉増幅を示すかについて検討した。さらに、PBPA誘導体の不斉触媒への応用を目指し、有機触媒部位を側鎖に導入したPBPA誘導体も合成し、生成ポリマーのらせん構造制御および触媒反応への応用について検討した。
光学活性部位を側鎖に有するPBPA単独重合体の円二色性 (CD)スペクトルをメチルシクロヘキサン中で測定したところ、ポリマー主鎖の共役二重結合領域に明確な誘起円二色性(ICD)を発現したことから、一方向巻きのらせん構造を形成していることが分かった。また、PBPA共重合体のICD強度は、キラルユニットの含有率および光学純度に対して著しい正の非線形効果を伴いながら増大したことから、PBPA誘導体が顕著な不斉増幅を示すことを明らかにした。また、これらの共重合体に対して光学活性ゲスト化合物を添加した場合、らせんの片寄りの増大と巻き方向の反転が観測され、ゲスト化合物との非共有結合相互作用を介したさらなるらせん巻き方向の制御が可能であることも分かった。
有機触媒活性部位として動的軸性キラルなピリジンN-オキシド部位を側鎖に導入したPBPA誘導体(poly-1)を新たに合成し、光学活性ゲスト化合物存在下、poly-1のCDスペクトルをトルエン中で測定したところ、主鎖の吸収領域に明確なICDを発現した。また、再沈殿によって光学活性ゲストを除去した後、特定のアキラル化合物存在下でpoly-1を溶解させた場合、ICDが保持されることを明らかにした。また、poly-1を触媒として用いたアリル化反応を行ったところ、反応が進行し、目的生成物を得ることができた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Eindhoven University of Technology(オランダ)

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      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chromatographic Enantioseparation by Poly(biphenylylacetylene) Derivatives with Memory of Both Axial Chirality and Macromolecular Helicity2017

    • Author(s)
      Ryoma Ishidate, Tomoyuki Ikai, Shigeyoshi Kanoh, Eiji Yashima, Katsuhiro Maeda
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 29 Issue: 3-4 Pages: 120-129

    • DOI

      10.1002/chir.22687

    • NAID

      120006318709

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 側鎖にポリエチレングリコール鎖を有するポリ(ビフェニルイルアセチレン)誘導体の合成とらせん構造制御2018

    • Author(s)
      石立涼馬, 横田千聖, 前田勝浩, 八島栄次
    • Organizer
      第67回高分子年次大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水溶性ポリ(ビフェニルイルアセチレン)誘導体のらせん構造制御2018

    • Author(s)
      石立涼馬, 横田千聖, 池田莉穂, Winald Robert Kitzmann, 前田勝浩, 八島栄次
    • Organizer
      第49回中部化学関連学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Water-Soluble Poly(biphenylylacetylene) Derivatives with Static Memory of Helicity2018

    • Author(s)
      石立涼馬, 横田千聖, 前田勝浩, 八島栄次
    • Organizer
      30th International Symposium on Chiral Discrimination : ISCD 30
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Chiral Stationary Phases Based on Helicity Induction and Memory Effect of Poly(biphenylylacetylene) Derivatives Bearing Acetyloxy Groups at the 2- and 2’-Positions of the Biphenyl Pendants2018

    • Author(s)
      石立涼馬, 前田勝浩, 八島栄次
    • Organizer
      Molecular Chirality Asia 2018
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Chiral Stationary Phases Based on Helicity Control of Poly(biphenylylacetylene) Derivatives Bearing Polar Pendant Groups2017

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      日本化学会 第97回春季大会 (2017)
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 側鎖に極性官能基を導入したポリ(ビフェニルイルアセチレン)誘導体のらせん構造制御を基軸とするスイッチングキラル固定相の開発2017

    • Author(s)
      石立涼馬・井改知幸・前田勝浩・加納重義・八島栄次
    • Organizer
      第66回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Helicity Induction and Memory Effect in Poly(biphenylylacetylene)s Bearing Acetyloxy Groups at the 2- and 2’-Positions of the Biphenyl Pedants and Their Use as Chiral Stationary Phases for HPLC2017

    • Author(s)
      石立涼馬・井改知幸・前田勝浩・加納重義・八島栄次
    • Organizer
      29th International Symposium on Chiral Discrimination : ISCD 29
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Poly(biphenylylacetylene) Derivatives Bearing Polar Groups and Their Application to Chiral Stationary Phases for HPLC2016

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-12-13
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリ(ビフェニルイルアセチレン)誘導体のらせん構造制御を基軸とする光学分割材料の開発2016

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      第25回ポリマー材料フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-10
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリ(ビフェニルイルアセチレン)誘導体のらせん構造制御を基軸としたスイッチングキラル固定相の開発2016

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      第47回中部化学関連学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2016-11-05
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] らせん構造の誘起と記憶を利用したポリ(ビフェニルイルアセチレン)型キラル固定相の開発2016

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学 横浜キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-14
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Helicity Control of Poly(biphenylylacetylene) Derivatives Bearing Polar Groups Aiming at Application to Chiral Stationary Phases for HPLC2016

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      28th International Symposium on Chiral Discrimination : ISCD 28
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      2016-07-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極性官能基を導入したポリ(ビフェニルイルアセチレン)誘導体のらせん構造制御を基盤とするキラル固定相の開発2016

    • Author(s)
      石立涼馬, 井改知幸, 前田勝浩, 加納重義, 八島栄次
    • Organizer
      第65回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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