• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

らせん空孔の精密制御を基盤とする記憶力を有するらせんフォルダマーの創成と応用

研究課題

研究課題/領域番号 19J12012
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
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

川端 賢  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードらせん高分子 / らせん超分子ポリマー / 不斉増幅 / らせん空孔 / 光学分割 / フォルダマー
研究開始時の研究の概要

本研究では、らせん空孔内部に触媒部位がらせん状に配列し、種々の外部刺激に応答してらせん構造およびらせん空孔のサイズが可逆的に変化する光学活性ならせん分子を合成し、らせん空孔の構造変換に由来する触媒活性や不斉選択性のスイッチの実現を目指す。得られる成果は、らせん構造の特長であるらせん空孔を最大限に活用した、新たな概念に基づくキラル認識能や不斉触媒能、物質送達のスイッチが可能なキラル材料の開発に繋がる。

研究実績の概要

人工のらせん高分子が形成する内部のらせん空孔を活用することができれば、空孔のサイズやらせんキラリティに基づく『基質選択性』や『不斉選択性』の付与が可能となり、新たな概念に基づく革新的なキラル材料の創製という観点からも興味深い。
本年度はこれまでに得られた知見をもとに、mono-1Aとmono-1Cから成る共重合体を合成し、溶液中における不斉増幅現象について円二色性(CD)および吸収スペクトル測定を用いて検討を行なった。mono-1Aとmono-1Cを任意の割合で混合し、2,6-ピリジンジカルボキシアルデヒドとの重縮合によりキラル/アキラルコポリマーを合成した。得られた種々のコポリマーのCD測定をクロロホルム/DMSO混合溶媒中で行ったところ、キラルユニットの割合に対してCD強度が直線的に変化し、不斉増幅は見られなかった。一方、溶媒を1,1,2,2-テトラクロロエタン/DMSO混合溶媒に変更したところ、キラルユニットの割合に対してCD強度が非線形的に変化し、不斉増幅現象が起こることを見出した。この混合溶媒を用いてサイズ排除クロマトグラフィー測定を行ったところ、ポリマーが分子間水素結合により超分子会合体を形成していることが分かった。また、分子間水素結合を阻害するためにテトラブチルアンモニウム塩を添加し、分子分散状態でのCD測定を行ったところ、超分子会合状態と同様のCDシグナルおよび不斉増幅を示したため、コポリマーの不斉増幅現象が分子間水素結合による超分子会合ではなく、分子内水素結合によってらせん状に折りたたまれることに大きく影響されることを明らかにした。
さらに、光学活性なジオール存在下、poly-1Aの CDスペクトル測定を1,1,2,2-テトラクロロエタン中で行ったところ、ポリマー主鎖の吸収領域に明確な誘起CDが観測されることも見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Helix-Sense-Selective Encapsulation of Helical Poly(lactic acid)s within a Helical Cavity of Syndiotactic Poly(methyl methacrylate) with Helicity Memory2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Ikai, Satoshi Kawabata, Fumihiko Mamiya, Daisuke Taura, Naoki Ousaka, and Eiji Yashima
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 52 ページ: 21913-21925

    • DOI

      10.1021/jacs.0c11204

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] st-PMMAのらせん空孔を用いたフラーレン含有ポリラクチドの不斉選択的包接2020

    • 著者名/発表者名
      川端賢, 間宮文彦, 田浦大輔, 逢坂直樹, 井改知幸, 八島栄次
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Helix-Sense-Selective Encapsulation of Fullerene-Bound Polylactides within the Helical Cavity of st-PMMA with a Helicity Memory2020

    • 著者名/発表者名
      川端賢, 間宮文彦, 田浦大輔, 逢坂直樹, 井改知幸, 八島栄次
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Supramolecular Assembly of a Helical Foldamer and Its Metal-induced Helix-to-Helix Transition2019

    • 著者名/発表者名
      川端賢、奥田省吾、逢坂直樹、八島栄次
    • 学会等名
      Gordon Research Conference "Artificial Molecular Switches and Motors" 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] st-PMMA のキラルならせん空孔へのペプチドおよび ポリラクチドを有するフラーレン誘導体の不斉選択的包接2019

    • 著者名/発表者名
      川端賢、間宮 文彦、林 矩生、田浦 大輔、逢坂直樹、八島栄次
    • 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

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi