ナノサイズ重合反応場の開拓

• 研究課題/領域番号: 14078214
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中條 善樹 京都大学, 工学研究科, 教授 (70144128)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 31,800千円 (直接経費: 31,800千円); 2005年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円); 2004年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円); 2003年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円); 2002年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
• キーワード: 重縮合 / アミノ酸 / ナノ粒子 / ルイス酸 / ナノサイズ反応場 / ナノサイズ / 金属ナノ粒子 / 重合反応 / 刺激応答性 / 金属コロイド / ポリペプチド / 高分子合成 / 合成化学 / ナノ材料 / 複合材料・物性 / 有機工業化学

研究概要

本研究では、縮合反応を進行させることが一般的に困難である水中においてアミノ酸の重縮合を効率よく進行させるために、環境に与える負荷が少なく、調製が簡便でリサイクル可能なナノサイズ重合反応場の開拓に取り組んだ。具体的には、これまで反応場としては注目されていなかった多核錯イオンや金属ナノ粒子をテンプレートとしたアミノ酸の重縮合、ルイス酸によるアミノ酸重縮合に及ぼす効果とともに金属ナノ粒子を基盤とした新たなナノサイズ反応場の開拓を目指した研究を行った。以下に結果の概要を示す。
1.鉄コロイドを用いた水中でのL-フェニルアラニンの重縮合
塩化鉄(III)水溶液にアルカリを加えていくと、オール化やオキソ化を伴って鉄(III)コロイドが得られる。これをナノサイズ反応場として、L-フェニルアラニン(Phe)の重縮合の検討を行いPheの鉄コロイドへの吸着が縮合反応の促進に重要な役割を果たしていることを示した。
2.金ナノ粒子を用いた水中でのL-システインの重縮合
チオール基を有するアミノ酸であるL-システインを金ナノ粒子の保護剤として金ナノ粒子を調製した後、金ナノ粒子をナノサイズ反応場としてL-システインの重縮合を行った。金ナノ粒子は酸化剤により金イオンに戻すことが可能でありリサイクル可能なナノサイズ重合反応場であることを示した。
3.ルイス酸存在下における活性エステル化アミノ酸の重縮合
溶液中での重合制御可能なアミノ酸の新規重縮合法の開発を目的に、活性エステル化バリンの重縮合に及ぼすルイス酸の影響について検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Iron(III) Hydroxide Sols as Supports for the Oligomerization of Hydrophobic Amino Acid in Aqueous Solution (2007)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Tempo, Y., Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Organomet. Chem. 692 ページ: 436-441
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polycondensation of Activated L-Valine and L-Leucine Esters with Various Lewis Acids (2007)
  • 著者名/発表者名: Nemoto, T., Ando, D., Naka, K., Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci., Polym. Chem. 45 ページ: 543-547
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effect of Iron (III) Hydroxide Sols as Supports for the Oligomerization of Hydrophobic Amino Acid in Aqueous Solution (2007)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Tampo, Y., Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Organomet. Chem. 692 ページ: 436-441
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polycondensation of -Amino Acid Esters in the Presence of Yttrium Triflate as a Lewis Acid (2006)
  • 著者名/発表者名: Nemoto, T., Ando, D., Naka, K., Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci., Polym. Chem. 44 ページ: 4857-4863
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polycondensastion of a-Amino Acid Esters in the Presence of Yttrium Triflate as a Lewis Acid (2006)
  • 著者名/発表者名: Nemoto, T., Ando, D., Naka, K., Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci., Polym. Chem. 44 ページ: 4857-4863
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Self-Assembly of Gold Nanoparticles Utilizing a Charge-Transfer Inter action between Carbazolyl and Dinitrophenyl Units (2005)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Itoh, H., Chujo, Y.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 78 ページ: 501-505
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Microporous Nanocomposites of Pd and Au Nanoparticles via Hierarchical Self-assembly (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang, X., Naka, K., Zhu, M., Itoh, H., Chujo, Y.
  • 雑誌名: Langmulir, 21 ページ: 12395-12398
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Self-Assembly of Gold Nanoparticles Utilizing a Charge-Transfer Interaction between Carbazolyl and Dinitrophenyl Units (2005)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Itoh, H., Chujo, Y.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 78 ページ: 501-505
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Microporous Nanocomposites of Pd and Au Nanoparticles via Hierarchical Self-assembly (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang, X., Naka, K., Zhu, M, Itoh, H., Chujo, Y.
  • 雑誌名: Langmuir 21 ページ: 12395-12398
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Self-Assembly of Gold Nanoparticles Utilizing a Charge-Transfer Interaction. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 78(3) ページ: 501-505
• [雑誌論文] Organic-Inorganic Polymer Hybrids Prepared by the Sol-Gel Method. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Composite Interfaces 11(8/9) ページ: 539-566
• [雑誌論文] Multiresponsive Photopatterning Organic-inorganic Polymer Hybrids. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Macromolecules 38(10) ページ: 4425-4431
• [雑誌論文] Synthesis of Poly(vinylidene Huoride)(PVdF)/Silica Hybrids Having IPN Structure. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed. 43(16) ページ: 3543-3550
• [雑誌論文] Microwave Assisted Synthesis of Organic-Inorganic Polymer Hybrids. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Polym.Bull. 55(5) ページ: 309-315
• [雑誌論文] Microporous Nanocomposites of Pd and Au Nanoparticles via Hierarchical Self-Assembly. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Langmuir 21(26) ページ: 12395-12398
• [雑誌論文] Synthesis of Amiomic Polymer-Silica Hybrids by Controlling pH in Aqueous Solution. (2005)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: J.Mater.Chem. 15(2) ページ: 315-322
• [雑誌論文] Synthesis of Gold Nanoparticle Modified with Ionic Liquid Based on Imidazolium Cation. (2004)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: J.AM.Chem.Soc. 126(10) ページ: 3026-3027
• [雑誌論文] Synthesis of Nanocomposites of Metal Nano-particles Utilizing Miscible Polymers (2004)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Polym.Bull. 52(2) ページ: 171-176
• [雑誌論文] ナノサイズ反応場による水中での重縮合 (2004)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: 化学と教育 52(8) ページ: 508-511
• [雑誌論文] Preparation of Gold Nanoparticles Protected by a Cubic Silsesquioxane and Monolayer. (2004)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 77(9) ページ: 1767-1771
• [雑誌論文] Self-Organized Wire-Like Aggregates of Palladium Nanoparticles with Dendrimer. (2004)
  • 著者名/発表者名: 中條善樹他
  • 雑誌名: Chem.Lett. 33(10) ページ: 1236-1237
• [文献書誌] 中條善樹 他: "Controlled Polymerization of Activated Glycine Esters by Copper(II) Chelate"J.Polym.Sci., Polym.Chem.. 41. 1504-1510 (2003)
• [文献書誌] 中條善樹 他: "Temperature-Dependent Reversible Self-Assembly of Gold Nanoparticles into Spherical Aggregates by Molecular Recognition"Langmuir. 19. 5496-5501 (2003)
• [文献書誌] 中條善樹 他: "Effect of Gold Nanoparticles as a Support for the Oligomerization of L-Cysteine in an Aqueous Solution"Langmuir. 19. 5546-5549 (2003)
• [文献書誌] 中條善樹 他: "金属ナノ粒子の組織化"接着. 47. 360-366 (2003)
• [文献書誌] 中條善樹 他: "Photochemical Assembly of Gold Nanoparticles Utilizing the Photodimerization of Thymine"Langmuir. 20. 1972-1976 (2004)
• [文献書誌] 中條善樹 他: "Self-Organized Nanobomposites of functionalized Gold Nanoparticles with Octa(3-aminopropyl)octasilsesquioxane"Chem.Lett.. 33. 216-217 (2004)
• [文献書誌] Y.Chujo, et al.: "Synthesis of Novel Stable Nanometer-Sized Metal Colloids Protected by a ff-Coujugated Polymer"Langmuir. 18(1). 277-283 (2002)
• [文献書誌] Y.Chujo, et al.: "Synthesis of Silver Dendritic Nanostructures Protected by Tetrathiafulvalene"Chem. Commun.. 12. 1300-1301 (2002)
• [文献書誌] Y.Chujo, et al.: "Preparation, Optical Spectroscopy and Electro-chemical Studies of PbS Colloidal Nanoparticles"Langmuir. 18(13). 5287-5292 (2002)
• [文献書誌] Y.Chujo, et al.: "Self-Organization of Spherical Ag gregates of Pailadium Nanoparticles with Silsesquioxane"Nano Lett.. 2(11). 1183-1186 (2002)
• [文献書誌] Y.Chujo, et al.: "A Simple In situ Hydrogen Bond Interaction to Homogeneous Dispersion of Gold Nanoparticles"Chem. Lett.. 12. 1170-1171 (2002)
• [文献書誌] Y.Chujo, et al.: "Preparation of Oriented Ultrathin Films via Self-Assembly Based on Charge Transter Interaction"Macromolecules. 36(3). 533-535 (2003)