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フラビンを基本骨格とする光学活性高分子の合成とキラル材料への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12J04919
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

岩花 宗一郎  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードリボフラビン / 光学活性高分子 / センシング材料 / 光学分割材料 / キラル / 不斉酸化 / 高分子触媒
研究概要

これまでに申請者は、光学活性なリボフラビン部位を主鎖に有する高分子(poly-1)の合成に成功し、poly-1がキラルな超分子会合体を形成することを見出している。本研究では、リボフラビンの特徴を活かした蛍光センシング材料の開発を目指し、リボフラビン誘導体およびpoly-1を含むポリ塩化ビニルのフィルム(Film-A)を作製し、種々の有機化合物の蒸気下に静置して、フィルムの色と蛍光の変化を観察した。その結果、Film-Aは紫色で蛍光を示さないのに対し、イソプロピルアミンなどの第一級、第二級アミンの蒸気に曝露すると速やかに黄色へと変化し、510nm付近にピークトップを有する鮮やかな黄緑色の蛍光を発することが分かった。一方、第三級アミンやアルコールのような化合物の蒸気に対しては、一時間後も色および蛍光変化はまったく観測されなかった。すなわち、Film-Aは第一級、第二級アミン蒸気を選択的に色変化および蛍光発光により検知できるセンシング材料として働くことを見出した。さらに、キラルな一級アミンである1-phenylethylamine蒸気下で、フィルムの吸収および蛍光スペクトルの変化を測定したところ、S体のアミンがR体より2.5倍速く反応することを見出し、アミン蒸気のキラリティーをも識別できることを明らかにした。
また、リボフラビンを用いた光学分割材料の開発を目的に、リボフラビンを出発原料として用い2から5段階の反応を経て、種々のリボフラビン誘導体を化学結合によりシリカゲルに固定化した充填剤を調整した。これらの充填剤をHPLC用キラルカラムとして用い、その光学分割能をHPLCにより評価したところ、6-ヘリセン誘導体や2,2,2-trifluoro-1-(9-anthryl)ethanolなどのいくつかの芳香族化合物のラセミ体を光学分割できることを見出した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Absolute Stereochemistry of a 4a-Hydroxyriboflavin Analogue of the Key Intermediate of the FAD-Monooxygenase Cycle2014

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Iwahana, Hiroki Iida, Eiji Yashima, Gennaro Pescitelli, Lorenzo Di Bari, Ana G. Petrovic, Nina Berova
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: Vol.20(in press) 号: 15 ページ: 4386-4395

    • DOI

      10.1002/chem.201304393

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Riboflavin-Based Fluorogenic Sensor for Chemo-and Enantioselective Detection of Amine Vapors2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Iida, Marie Miki, Soichiro Iwahana, Eiji Yashima
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: Vol.20(in press)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Main-Chain Optically Active Riboflavin Polymer for Asymmetric Catalysis and Its Vapochromic Behavior2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Iida, Soichiro Iwahana, Tomohisa Mizoguchi, Eiji Yashima
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 号: 36 ページ: 15103-15113

    • DOI

      10.1021/ja306159t

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Determination of Absolute Configuration of 4a-Hydroperoxy Riboflavin Derivative By ECD Calculation2013

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Iwahaana, Hiroki Iida, Eiji Yashima, Ana G. Petrovic, Nina Berova, Koji Nakanishi, Lorenzo Di Bari, Gennaro Pescitelli
    • 学会等名
      14th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 発表場所
      Vanderbilt University (USA)
    • 年月日
      2013-06-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キラルな高次構造を有するリボフラビン含有高分子の構造と機能2012

    • 著者名/発表者名
      岩花宗一郎, 飯田拡基, 八島栄次
    • 学会等名
      第2回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-10-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性なリボフラビン含有高分子の合成、構造と応用2012

    • 著者名/発表者名
      岩花宗一郎, 飯田拡基, 八島栄次
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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