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Heterogeneous/Non-equilibrium Chemical Reaction and Self-assembly of Synthetic Helicene Oligomer

Research Project

Project/Area Number 18J10706
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

澤藤 司  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsヘリセン / 構造変化 / 非平衡系
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、オキシメチレンヘリセンオリゴマー及びエチニルヘリセンオリゴマーの二重ラセン・ランダムコイル間の構造変化における非平衡ダイナミックスに関して研究し、学術論文及び学会で発表した。
オキシメチレンヘリセンの場合では、両末端を長鎖アルキル基で修飾したオリゴマーを合成した。この化合物はトリフルオロメチルベンゼン中10 mMでゲル化した。顕微鏡で観察したところマルチラメラベシクルを形成していた。CD測定によりヘテロ二重ラセン形成を示したことから、これらの混合物はヘテロ二重ラセンを形成した後、それらが自己組織化してマルチラメラベシクルを形成したと考えている。現在、論文投稿中である。
また、エチニルヘリセンオリゴマーの場合では、擬鏡像異性体混合物がランダムコイルからヘテロ二重ラセンおよび自己組織化体を形成する過程において連続的な自己触媒反応により二段階の反応加速を示す二相系反応速度論が得られることを見出した。論文を執筆しChiralityに投稿した。
また、両末端をトリエチレングリコール部で修飾したエチニルヘリセンオリゴマーを合成した。この化合物は水溶液中において、加熱するとランダムコイルを形成し、冷却するとヘテロ二重ラセンを形成した。さらに、THF/水混合溶媒中では水の割合に応じて大きく異なる会合挙動を示した。水の割合30%では、10 ℃と60 ℃の加熱冷却を繰り返すことにより可逆的にCD強度が増減する挙動を示した。一方、水の割合33%では、10 ℃と60 ℃の加熱冷却を繰り返すことにより10 ℃のCD強度が徐々に弱まる挙動が見られた。論文を執筆しRSC Advancesに投稿した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Figure-eight thermal hysteresis of aminomethylenehelicene oligomers with terminal C16 alkyl groups during hetero-double-helix formation2020

    • Author(s)
      Sawato Tsukasa、Iwamoto Rina、Yamaguchi Masahiko
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 11 Issue: 12 Pages: 3290-3300

    • DOI

      10.1039/c9sc06496f

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sequential self-catalytic reactions in the formation of hetero-double-helix and their self-assembled gels by pseudoenantiomer mixtures of ethynylhelicene oligomers2020

    • Author(s)
      Sawato Tsukasa、Yamaguchi Masahiko
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 32 Issue: 6 Pages: 824-832

    • DOI

      10.1002/chir.23224

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation and dissociation of synthetic hetero-double-helix complex in aqueous solutions: significant effect of water content on dynamics of structural change2019

    • Author(s)
      Tsukasa Sawato, Ryosuke Yuzawa, Higashi Kobayashi, Nozomi Saito and Masahiko Yamaguchi
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 9 Issue: 50 Pages: 29456-29462

    • DOI

      10.1039/c9ra06073a

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chemical CD oscillation and chemical resonance phenomena in a competitive self-catalytic reaction system: a single temperature oscillation induces CD oscillations twice2019

    • Author(s)
      Sawato Tsukasa、Shinozaki Yasuhiro、Saito Nozomi、Yamaguchi Masahiko
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: 1735-1740

    • DOI

      10.1039/c8sc03109f

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical Systems Involving Two Competitive Self-Catalytic Reactions2019

    • Author(s)
      Sawato Tsukasa、Saito Nozomi、Yamaguchi Masahiko
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: 5879-5899

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b00133

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optically active iodohelicene derivatives exhibit histamine N-methyl transferase inhibitory activity2018

    • Author(s)
      Ichinose Wataru、Sawato Tsukasa、Kitano Haruna、Shinozaki Yasuhiro、Arisawa Mieko、Saito Nozomi、Yoshikawa Takeo、Yamaguchi Masahiko
    • Journal Title

      The Journal of Antibiotics

      Volume: - Issue: 6 Pages: 476-481

    • DOI

      10.1038/s41429-018-0118-z

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 両末端に長鎖アルキル部を有するオキシメチレンヘリセンオリゴマーの合成とヘテロ二重ラセンおよびマルチラメラベシクル形成2020

    • Author(s)
      澤藤司, 山口雅彦
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] エチニルヘリセンオリゴマーのヘテロ二重ラセン及び自己組織化体形成における連続的自己触媒反応2019

    • Author(s)
      澤藤司, 山口雅彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Aggregation at Liquid-Solid Interface of Oxymethylenehelicene Oligomers2018

    • Author(s)
      Tsukasa Sawato, Nozomi Saito, Masahiko Yamaguchi
    • Organizer
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Synthesis of Optically Active Oxymethylenehelicene Oligomers and Self-assembly Phenomena at a Liquid-Solid Interface2020

    • Author(s)
      Sawato Tsukasa
    • Total Pages
      83
    • Publisher
      Springer Nature
    • ISBN
      9789811531927
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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