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セルロースからの高性能ホスト分子の開発と分子認識能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K19116
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

木田 敏之  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20234297)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードセルロース / 環状オリゴ糖 / アリル化 / 環化反応 / 分子認識 / 包接錯体
研究成果の概要

メチル化セルロースの酸加水分解により得られる部分メチル化セロオリゴ糖(6~8量体)の分子内環化反応により環状オリゴ糖(6量体)を合成した。環化反応時の溶媒を変えることで、環状オリゴ糖(6量体)のみならず環状5量体や環状7量体が合成できることがわかった。さらに、メチル化環状セロオリゴ糖が種々の低級アルコール類に対して完全メチル化α-シクロデキストリンよりも高い包接能を示すことを明らかにした。また、セルロースからの未修飾環状オリゴ糖の合成も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セルロースの水酸基を適切に化学修飾することでセルロース分子鎖に柔軟性を与えてらせん状高分子に変換できることに着目し、それを利用してのセルロースからの環状オリゴ糖の合成に成功した。得られた環状オリゴ糖は、種々の低級アルコール類に対して、対応するα-シクロデキストリン誘導体よりも高い包接能を示すことがわかった。新しいホスト分子として、ホスト-ゲスト化学のみならず超分子化学の発展に貢献するものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (46件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Novel molecular tube fully modified at one end: Selective inclusion of cis-unsaturated fatty acid esters2020

    • 著者名/発表者名
      Chizuru Kogame-Asahara, Shogo Ito, Hitomi Iguchi, Ai Kazama, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • 雑誌名

      Chemcal Communications

      巻: 56 号: 9 ページ: 1353-1356

    • DOI

      10.1039/c9cc08709e

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supramolecular Organogel Formation through Three-dimensional α-Cyclodextrin Nanostructures: Solvent Chirality-selective Organogel Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kida, Ayumi Teragaki,Justine M. Kalaw, Hajime Shigemitsu
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: - 号: 55 ページ: 7581-7584

    • DOI

      10.1039/d0cc02112a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of Japanese and Indian intestinal microbiota shows diet-dependent interaction between bacteria and fungi2019

    • 著者名/発表者名
      Pareek Siddhika、Kurakawa Takashi、Das Bhabatosh、Motooka Daisuke、Nakaya Shuuichi、Rongsen-Chandola Temsunaro、Goyal Nidhi、Kayama Hisako、Dodd Dylan、Okumura Ryu、Maeda Yuichi、Fujimoto Kosuke、Nii Takuro、Ogawa Takao、Iida Tetsuya、Bhandari Nita、Kida Toshiyuki、Nakamura Shota、Nair G. Balakrish、Takeda Kiyoshi
    • 雑誌名

      npj Biofilms and Microbiomes

      巻: 5 号: 1 ページ: 35-35

    • DOI

      10.1038/s41522-019-0110-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diastereoselective photocycloaddition reaction of vinyl ether tethered to 1,4-naphthoquinone2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ishikawa, Tim Chung, Gaku Fukuhara, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida, Thorsten Bach, Tadashi
    • 雑誌名

      ChemPhotoChem

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 243-250

    • DOI

      10.1002/cptc.201900022

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] GPR31-dependent dendrite protrusion of intestinal CX3CR1+ cells by bacterial metabolites.2019

    • 著者名/発表者名
      Morita N, Umemoto E, Fujita S, Hayashi A, Kikuta J, Kimura I, Haneda T, Imai T, Inoue A, Mimuro H, Maeda Y, Kayama H, Okumura R, Aoki J, Okada N, Kida T, Ishii M, Nabeshima R, Takeda K
    • 雑誌名

      nature

      巻: 566 号: 7742 ページ: 110-114

    • DOI

      10.1038/s41586-019-0884-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of supramolecular cyclodextrin-fullerene nonwovens by electrospinning2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Hiroaki、Kikuta Ken、Kida Toshiyuki
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 15 ページ: 89-95

    • DOI

      10.3762/bjoc.15.10

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective Guest Inclusion by a 6-O-Modified β-Cyclodextrin Dimer in Organic Solvents2018

    • 著者名/発表者名
      Chizuru Asahara, Takuya Iwamoto, Mitsuru Akashi, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 83 号: 9 ページ: 868-873

    • DOI

      10.1002/cplu.201800348

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 環状オリゴ糖を用いた分子認識と超分子構造体の構築2020

    • 著者名/発表者名
      木田 敏之
    • 学会等名
      日本学術振興会第183委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 種々のマルチリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成とゲスト包接能の評価2020

    • 著者名/発表者名
      茨木優志、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースからの環状セロオリゴ糖の合成と包接能2020

    • 著者名/発表者名
      門崎友亮、中村弘司、重光 孟、西浦聖人、木田敏之
    • 学会等名
      第100回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と不飽和脂肪酸エステルに対する包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第17回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メチル化α-シクロデキストリンの自己集合を利用した超分子構造体の形成2019

    • 著者名/発表者名
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第17回ホスト-ゲスト・超分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数のピリジンリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      茨木優志、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第17回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] γ-シクロデキストリンを用いた新規な超分子構造体の作製2019

    • 著者名/発表者名
      北口 凌、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第17回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キシランからの新規環状ホスト分子の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キシランからのメチル化環状キシロオリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第8回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロース由来の環状オリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      門崎友亮、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第8回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キシラン由来のメチル化環状キシロオリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第65回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メチル化α-シクロデキストリンの自己集合を利用した種々の超分子構造体の形態制御2019

    • 著者名/発表者名
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第65回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キシラン由来の新規環状ホスト分子の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロース由来の新規環状オリゴ糖の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      門崎友亮、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチリンカーをもつ種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第36回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数のピリジンリンカーを持つ種々のα-CD二量体の合成と包接能の評価2019

    • 著者名/発表者名
      茨木優志、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第36回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] γ-シクロデキストリンからなるナノおよびマイクロ構造体の作製2019

    • 著者名/発表者名
      北口 凌、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第36回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Inclusion Ability of Novel Cyclodextrin Dimers Bearing Multiple Linkers2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kida, Hitomi Iguchi, Shogo Ito, Chizuru Asahara, Hajime Shigemitsu
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Various alpha-Cyclodextrin Dimers Bearing Multiple Linkers and Their Molecular Recognition Ability2019

    • 著者名/発表者名
      Ai Kazama, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Inclusion Ability of Methylated Cyclic Xylooligosaccharide from Xylan2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kihira, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of Novel Supramolecular Structures through Self-assembly of Methylated alpha-Cyclodextrin2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Kitagawa, Hajime Shigemitsu, Toshiyuki Kida
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オリゴ糖ならびに多糖類からの高機能材料の創製と利用2019

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      日本油化学会第58回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチリンカーをもつ種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と不飽和脂肪酸エステルに対する分子認識能2019

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本油化学会第58回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 種々の形態を持つγ-シクロデキストリン超分子構造体の創製2019

    • 著者名/発表者名
      北口 凌、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本油化学会第58回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数のピリジンリンカーを持つα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      茨木優志、重光 孟、木田 敏之
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースからの新規環状オリゴ糖の合成と包接能2019

    • 著者名/発表者名
      門崎友亮、中村弘司、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and inclusion ability of new cyclodextrin dimers bearing multiple linkers2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kida
    • 学会等名
      International Workshop on Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics Study
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 環状オリゴ糖を用いた油の中の有害物質除去2018

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      第2回オレオマテリアル学術交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cellulose Nanotube Formation through One-dimensional Fusion of Cellulose Nanocapsules2018

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      JOCS-AOCS Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inclusion Ability of β- and γ- Cyclodextrin Dimers Bearing Multiple Linkers2018

    • 著者名/発表者名
      井口ひとみ、伊藤清悟、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第19回国際シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Inclusion Ability of Novel α-Cyclodextrin Dimers2018

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第19回国際シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成と包接能2018

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第16回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチリンカーをもつヤヌス型シクロデキストリン二量体の合成と種々の脂肪酸エステルに対する包接能2018

    • 著者名/発表者名
      井口ひとみ、伊藤清悟、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第16回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル化α-シクロデキストリンからなる超分子構造体の作製2018

    • 著者名/発表者名
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第16回ホスト・ゲスト超分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キシロオリゴ糖からなる新規環状ホスト分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第64回高分子研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Cellulose Nanotube Formation through One-dimensional Fusion of Cellulose Nanocapsules2018

    • 著者名/発表者名
      木田敏之、和田将志、重光 孟
    • 学会等名
      Japan Taiwan Bilateral Workshop on Nano-Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusion Ability of β-Cyclodextrin Dimers Bearing Multiple Linkers2018

    • 著者名/発表者名
      井口ひとみ、伊藤清悟、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      Japan Taiwan Bilateral Workshop on Nano-Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成と長鎖脂肪酸エステルに対する包接能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、井口ひとみ、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第2回オレオマテリアル学術交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キシロオリゴ糖からなる新規環状ホスト分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第2回オレオマテリアル学術交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチリンカーをもつJanus型β-シクロデキストリン二量体の合成と包接能2018

    • 著者名/発表者名
      井口ひとみ、伊藤清悟、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第35回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチリンカーをもつα-シクロデキストリン二量体の合成と長鎖脂肪酸エステルに対する包接能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、井口ひとみ、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      第35回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル化α-シクロデキストリンの自己集合を利用した超分子構造体の作製2018

    • 著者名/発表者名
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本油化学会第57会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル化キシランからの新規環状ホスト分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本油化学会第57回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチリンカーをもつ種々のα-シクロデキストリン二量体の合成と不飽和脂肪酸エステルに対する包接能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      風間 愛、井口ひとみ、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル化α-シクロデキストリンの自己集合を利用した種々の超分子構造体の作製2018

    • 著者名/発表者名
      北河瑞紀、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キシロオリゴ糖からなる新規環状ホスト分子の合成と包接能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      紀平 諒、重光 孟、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光触媒2020

    • 発明者名
      重光 孟,木田敏之
    • 権利者名
      重光 孟,木田敏之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 光線力学療法用光増感剤2019

    • 発明者名
      重光 孟、木田敏之
    • 権利者名
      重光 孟、木田敏之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-039598
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 円偏光発光材料2019

    • 発明者名
      重光 孟、木田敏之
    • 権利者名
      重光 孟、木田敏之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-056572
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 環状オリゴ糖及びその製造方法2018

    • 発明者名
      木田敏之、西浦聖人
    • 権利者名
      木田敏之、西浦聖人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-194580
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2024-01-30  

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