| 研究概要 |
C_2キラルなSBFを主鎖に含み、側鎖にテトラエチレングリコールを持つポリチオフェン(PT)を合成し、その分子認識能を精査した。SBFから5段階で合成したビス2,2,-ビス(トリプチルスタニル)-スピロビフルオレノチオフェンをキラルカラムにより光学分割することで得られたエナンチオマーと2,6-ジブロモベンゾビチオフェンをStilleカップリング重合により目的のPTを合成した。アルカリ金属イオンに対する応答性をUV-vis、CD、蛍光スペクトルから解析した結果、直線状ポリチオフェンと比べてエチレングリコール鎖の数、密度が少ないにも拘らず、イオン凝集を示した。折り曲げられた主鎖骨格に置換したエチレングリコール鎖が互いに近接するために、複数のエチレングリコール鎖とイオンの間で相互作用したことが原因と考えられた。また、ラセミなモノマーから得られたポリチオフェンと比較して高いアルカリ金属の認識能を示すことが明らかとなった。これは一方向に折り曲げられた主鎖骨格において効率的にゲスト分子とテトラエチレングリコール鎖の間に相互作用が働くためと予想される。また光学活性なアンモニウム塩のエナンチオマーに対してそれぞれ異なる応答性を示した。
これまで、共役ポリマーの側鎖にエチレングリコール鎖やクラウンエーテルといった分子認識能を持つユニットを置換したものが、イオンや小分子を認識するセンサーとして働くことが報告されてきた。これらは直線的な共役鎖がゲストの包接に応答して共役構造を変化させることに由来している。今回、SBFユニットにより折り曲げられた主鎖骨格に由来する高いイオン応答性を達成したことは、化学センサーの新たな設計指針を提案する結果であり、また一方向に折り曲げられた共役鎖が優れた応答性を示したことは注目すべきことである。
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