ホストダイマーとゲストダイマーによる超分子ポリマーの構築と機能

• 研究課題/領域番号: 18750101
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高島 義徳 大阪大学, 理学研究科, 助教 (40379277)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 超分子化学 / 超分子ポリマー / 伸縮性超分子化合物 / シクロデキストリン / ポリロタキサン / 構造制御 / 超分子構造解析 / 超分子科学

研究概要

生体系においては、二重らせん、三重らせんDNAやタバコモザイクウィルス、微小管などが存在し、それらは優れた超分子形成によって形成されており、超分子ポリマーの良い例と言え、生命科学現象の特異的な構造の形成や機能の発現と深く関係しているからである。本研究ではホストーゲスト相互作用を利用して、様々な超分子錯体を合成し、その超分子構造の解析、形成挙動の追跡、特異的挙動の追跡について研究を行った。特に本年度においては光異性化部位を有するシクロデキストリンダイマーとゲストダイマーを利用して、二つのサブユニットからなる超分子ポリマーまたは超分子錯体の構造変化に付いて検討した。その結果、光照射前には超分子ポリマーを形成していたのに対し、光照射後には干すと分子の構造が変化したために、挟み込み型錯体へと変化した。この構造変化は可逆的に制御する事が可能であり、外部刺激により構造制御に成功した良い例といえる。最近の研究め結果、このシクロデキストリンダイマーは触媒機能を有する事が明らかとなり、環状エステル類の重合において効率よく気のする事が明らかと成った。現在、超分子構造体の形成だけでなく、触媒機能へ寄与も含め検討を行っており、触媒機能の外部刺激による制御を目的に挑戦している。

研究成果

• [雑誌論文] An Artificial Molecular Chaperone: Poly-pseudo-rotaxane with an Extensible AxIe (2007)
  • 著者名/発表者名: Osaki, M.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.;Harada, A.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 129(46) ページ: 14452-14457
  • 査読あり
• [雑誌論文] External Stimulus-Responsive Supramolecular Structures Formed by a Stilbene Cyclodextrin Dimer (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuad, P.; Miyawaki, A.; Takashima, Y.;Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 129(42) ページ: 12630-12631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemically-Responsive Sol-Gel Transjtion of. Supiamolecular Single-Walled Carbon Nanotubes(SWNTs)Hydrbgel Made by Hybrids of SWNTs and Cyclodextrins (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogoshi, T.; Takashima, Y.;Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 129(16) ページ: 4878-4879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Face-Selective [2]- and[3]Rotaxanes: Kinetic Control of the Threading Direction of Cyclodextrins (2007)
  • 著者名/発表者名: Oshikiri, T.; Takashima, Y.;Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: Chem.Eur, J. 13(25) ページ: 7091-7098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymerization of Lactones Initiated by Cyclodextrins: Effects of Cyclodextrins on the Initiation and Propagation Reactions (2007)
  • 著者名/発表者名: Osaki, M.;Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: acromolecules 40(9) ページ: 3154-3158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contraction of Supramolecular Double-Threaded Dimer Formed by a-Cyclodextrin with a Long Alkyl Chain (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi, S.; Miyawaki, A.;Takashima, Y.; Yamaguchi, H.;Harada, A.
  • 雑誌名: Org. Lett. 9(6) ページ: 1053-1055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Properties of Rotaxanes Formed by Dimethyl-beta-cyclodextrin and Oligo(thiophene)s with beta-Cyclodextrin Stoppers (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, K.; Takashima, Y.;Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: Org. Chem. 72(2) ページ: 459-465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Polymers Formed by Bifiinctional Cyclodextrin Derivatives (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki, A.; Takashima, Y.;Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36(7) ページ: 828-829
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymerization of Lactones and Lactides Initiated by Cyclodextrins (2007)
  • 著者名/発表者名: Osaki, M.; Takashima, Y.;Yamaguchi, H.; Harada, A.
  • 雑誌名: Kobunshi Ronbunshu 64(10) ページ: 607-616
  • NAID: 10019769340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contraction of Supramolecular Double-Threaded Dimer Formed by alpha-Cyelodextrin with a Long Alkyl Chain (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi, S., Miyawaki, A., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Harada, A.
  • 雑誌名: Organic. Letter (In press)
• [雑誌論文] Preparation and Properties of Rotaxanes Formed by Dimethyl-beta-cyclodextrin and Oligo(thiophene)s with beta-Cyclodextrin Stoppers (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, K., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Harada, A.
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 72(2) ページ: 459-465
• [雑誌論文] Cyclodextrin-Grafted Poly(phenylene ethynylene) with Chemical-Responsive Pronerties (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogoshi, T., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Harada.A.
  • 雑誌名: Chem. Commun 35 ページ: 3702-3704
• [雑誌論文] Complex Formation of Cyclodextrins with Various Thiophenes and Their Polymerization in Water : Preparation of pseudo-Polyrotaxanes Containing Poly(thiophene)s (2006)
  • 著者名/発表者名: Takashima, Y., Sakamoto, K., Oizumi, Y., Yamaguchi, H., Kamitori, S., Harada, A.
  • 雑誌名: J. Incl. phenom. Macrocycl. Cnem. 56(1-2) ページ: 45-53
• [雑誌論文] Syntheses of Gronp 4 Transition Metal Complexes Bearing 2-Pyridinethiolate Ligands and their Catalytic Activities for Ethylene Polymerization (2006)
  • 著者名/発表者名: Takashima, Y., Nakayama, Y., Hashigucni, M., Hosoda, T., Yasuda, H., Hirao T., Harada, A.
  • 雑誌名: Polymer 47(16) ページ: 5762-5774
• [雑誌論文] Self-Threading of a Poly(ethylene glyco Chain in a Cyclodextrin-Ring : Control of the Exchange Dynamics by Chain Length (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Miyauchi, M., Nakajima, H., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Harada, A.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128(28) ページ: 8994-8995
• [雑誌論文] Cyclodextrin-Based Supramolecular Polymers (2006)
  • 著者名/発表者名: Harada, A., Hashidzume, A., Takashima, Y.
  • 雑誌名: Adv. Polym. Sci. 201 ページ: 1-43
• [雑誌論文] Selection between Pinching-Type and Supramolecular Pol ymer-Type Complexes by alpha-Cyclodextrin-beta-Cyclodextrin Hetero-Dimer and Hetero-Cinnamamide Guest Dimers (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Harada, A.
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 73(13) ページ: 4878-4883
• [雑誌論文] Formation of Chiral Supramolecular Polymer Based on Modified Cyclodextrin by Host-Guest Interactions (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki, A., Miyauchi, M., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Harada, A.
  • 雑誌名: Kobunshi Ronbunshu 63(5) ページ: 306-314
  • NAID: 10017487586
• [雑誌論文] Spectroscopic Study on the Interaction of Cyclodextrins with Naphthyl Groups Attached to Poly(acrylamide) Backbone (2006)
  • 著者名/発表者名: Harada, A., Ito, F., Tomatsu., Shimoda, K., Hashidzume, A., Takashima, Y., Yamaguchi, H., Kamitori, S.
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol., A 179(1-2) ページ: 13-19
• [雑誌論文] Polymer Formation Utilizing 'Crisscross' Addition (Crisscross Addition Polymerization) of Acetaldehyde Azine and 1,4-Phenylene Diisocyanate (2006)
  • 著者名/発表者名: Hashidzume, A., Shiota, J., Ueno, Y., Noda, T., Takashima, Y, Harada, A., Kamachi, M.
  • 雑誌名: Polymer 47(2) ページ: 501-505
• [学会発表] Preparation and Propertie of Rotaxanes Formed by Cyclodextrins and Oligo(thiophene)s with Cyclodextrin Stoppers (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashima, Y
  • 学会等名: 12th IUPAC International Symposium on Macro Molecular Complexes
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center, Fukuoka
  • 年月日: 2007-08-30
• [学会発表] Contraction of Supramolecular Double-Threaded Dimer Formed by a-Cyclodextrin with Long Alkyl Chain (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashima, Y
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
  • 発表場所: Salice, Tenne(Pavia), Italy
• [学会発表] Contraction of Supramolecular Double-Threaded Dimer Formed by a-Cyclodextrin with Long Alkyl Chain (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashima, Y
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Macrocyclic andSupramolecular Chemistry
  • 発表場所: Salice, Tenne(Pavia), Italy