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自己複製システムの実現を目指した新規人工二重らせん分子および高分子の創製と応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J08886
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

田邉 純樹  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード二重らせん / カルボン酸 / アミジン / アントラセン / 塩橋 / 光反応 / テンプレート合成 / キラリティ / キラリティー / 不斉識別
研究実績の概要

申請者の研究グループではこれまでに、キラルなアミジン基およびアキラルなカルボキシル基を側鎖に有する分子鎖が、塩橋を介して一方向巻きに片寄った相補的な二重らせん構造を形成することを見出している。さらに、人工複製システムの構築を目指し、アミジンあるいはカルボン酸二量体をテンプレートとして用いた、相補的二重らせんのテンプレート合成に関する検討も行っている。しかし、テンプレート上で行った反応はイミン結合形成反応に限られていた。 本研究では、種々のリンカー部位を有するキラルなアミジン二量体をテンプレートに用いて、片末端にプロキラルな2位置換アントラセン部位を有するカルボン酸モノマー (1) の光二量化反応を行い、位置および不斉選択的な光二量化が起こるかどうかを検討した。
1の重クロロホルム溶液に400 nm以上の光を照射し、反応を1H NMR測定により追跡した。また、得られたキラルな光二量体 (syn-HT, anti-HH) をそれぞれ単離し、キラルHPLC測定により、鏡像体過剰率 (ee) を見積もった。その結果、フェニレンリンカーを有するアミジン二量体をテンプレートに用いた場合、syn-HT二量体が相対収率73%、48% eeで得られた。興味深いことに、1の光二量化における位置および不斉選択性は、テンプレートの構造と反応温度に著しく依存し、キラルなアミドリンカー部位を有するアミジン二量体テンプレート存在下、-50 °Cで光照射を行ったところ、相対収率60%、88% eeという高い位置及び不斉選択性でanti-HH二量体を得ることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Cobalt(II)-Salen-Linked Complementary Double-Stranded Helical Catalysts for Asymmetric Nitro-Aldol Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      D. Taura, S. Hioki, J. Tanabe, N. Ousaka, E. Yashima
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 6 号: 7 ページ: 4685-4689

    • DOI

      10.1021/acscatal.6b01627

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarkable Acceleration of Template-Directed Photodimerisation of 9-Phenylethynylanthracene Derivatives Assisted by Complementary Salt Bridge Formation2016

    • 著者名/発表者名
      J. Tanabe, D. Taura, N. Ousaka, E. Yashima
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 14 号: 46 ページ: 10822-10832

    • DOI

      10.1039/c6ob02087a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chirality- and Sequence-Selective Successive Self-Sorting via Specific Homo- and Complementary-Duplex Formations2015

    • 著者名/発表者名
      W. Makiguchi, J. Tanabe, H. Yamada, H. Iida, D. Taura, N. Ousaka and E. Yashima
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 6 号: 1 ページ: 7236-7236

    • DOI

      10.1038/ncomms8236

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] キラルなテンプレートを用いたアントラセン誘導体の不斉選択的光二量化反応2016

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・田浦大輔・逢坂直樹・八島栄次
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アントラセンの光二量化を利用した相補鎖のテンプレート合成2016

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・田浦大輔・逢坂直樹・八島栄次
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chirality- and Sequence-selective Successive Self-sorting through Homo- and Complementary-duplex Formations2015

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Template synthesis of complementary strands and chiral self-sorting utilizing amidinium-carboxylate salt bridges2015

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹
    • 学会等名
      第一回野依フォーラム若手育成塾研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-07-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Photoswitchable template-directed synthesis of complementary double helices utilizing salt bridges2014

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering
    • 発表場所
      China Nanjing Southeast University
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Diastereo- and sequence-selective duplex formation between complementary strands2014

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2014
    • 発表場所
      China Beijing Peking University
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 配列の異なるキラルな連結部位を導入した相補的分子鎖の不斉選択的二重鎖形成2014

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼンリンカーを有するテンプレートを用いた相補的二重らせん分子の合成2014

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・山田英和・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      第149回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      湯の山温泉 湯元グリーンホテル
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Diastereo- and sequence-specific complementary duplex formation through salt bridges2014

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・牧口航・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      26 th International Symposium on Chiral Discrimination
    • 発表場所
      Czech Prague InterContinental Hotel
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 塩橋形成を利用した相補的二重らせん分子のテンプレート合成およびその反応速度と構造の光制御2014

    • 著者名/発表者名
      田邉純樹・田浦大輔・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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