単糖連結型ビフェニル基含有π共役高分子を活用するスイッチングキラル固定相の創成

• 研究課題/領域番号: 26410129
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 井改 知幸 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90402495)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 共役高分子 / スイッチング / キラリティー / グルコース / 高次構造 / 光学分割 / コンホメーション / 軸不斉

研究成果の概要

天然物エラジタンニンの構造から着想を得て“糖骨格により軸不斉が制御されたビフェニル基含有ジエチニル化合物”を設計し、“相互作用部位を有するジハロゲン化アリール”と重合することで、新規π共役高分子を合成した。得られた高分子の主鎖骨格が、溶液状態のみならず固体状態においても、可逆的にらせん-ランダムコイル転移可能であることを見出した。さらに、当該高分子を高速液体クロマトグラフィー用キラル固定相へ応用したところ、「主鎖コンホメーションの違いを反映して、全く異なる不斉識別能を有するキラル固定相二状態間のカラム内スイッチングが可能であること」を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The Dawn of Chiral Material Development Using Saccharide-Based Helical Polymers (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.
  • 雑誌名: Polym. J. 巻: 49 号: 4 ページ: 355-362
  • DOI: 10.1038/pj.2016.123
  • NAID: 40021149946
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cellulose derivatives bearing pyrene-based π-conjugated pendants with circularly polarized luminescence in molecularly dispersed state (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.; Kojima, Y.; Shinohara, K.-i.; Maeda, K.; Kanoh, S.
  • 雑誌名: Polymer 巻: 117 ページ: 220-224
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2017.04.032
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A cellulose-based chiral fluorescent sensor for aromatic nitro compounds with central, axial and planar chirality (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.; Suzuki, D.; Shinohara, K.-i.; Maeda, K.; Kanoh, S.
  • 雑誌名: Polym. Chem. 巻: 8 号: 14 ページ: 2257-2265
  • DOI: 10.1039/c7py00285h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis and chiroptical properties of a [small pi]-conjugated polymer containing glucose-linked biphenyl units in the main chain capable of folding into a helical conformation (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.; Shimizu, S.; Awata, S.; Kudo, T.; Yamada, T.; Maeda, K.; Kanoh, S.
  • 雑誌名: Polymer Chemistry 巻: 7 号: 48 ページ: 7522-7529
  • DOI: 10.1039/c6py01759b
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chiral fluorescent sensors based on cellulose derivatives bearing terthienyl pendants (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.; Suzuki, D.; Kojima, Y.; Yun, C.; Maeda, K.; Kanoh, S.
  • 雑誌名: Polymer Chemistry 巻: 7 号: 29 ページ: 4793-4801
  • DOI: 10.1039/c6py00967k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impact of a minority enantiomer on the polymerization of alanine-based isocyanides with an oligothiophene pendant (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.; Wada, Y.; Takagi, Y.; Shinohara, K.-i.
  • 雑誌名: Polymer Chemistry 巻: 7 号: 46 ページ: 7057-7067
  • DOI: 10.1039/c6py01351a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of Amylose- and β-Cyclodextrin-Based Chiral Fluorescent Sensors Bearing Terthienyl Pendants (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikai, T.; Yun, C.; Kojima, Y.; Suzuki, D.; Maeda, K.; Kanoh, S
  • 雑誌名: Molecules 巻: 21 号: 11 ページ: 1518-1529
  • DOI: 10.3390/molecules21111518
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of novel glucose-based polymers and their applications as chiral stationary phases for high performance liquid chromatography (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Ikai and Takayuki Yamada
  • 雑誌名: Chinese Journal of Chromatography 巻: 34 号: 1 ページ: 4-9
  • DOI: 10.3724/sp.j.1123.2015.10037
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of polyisocyanides bearing oligothiophene pendants: higher-order structural control through pendant framework design (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Ikai, Yugaku Takagi, Ken-ichi Shinohara, Katsuhiro Maeda, and Shigeyoshi Kanoh
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 47 号: 9 ページ: 625-630
  • DOI: 10.1038/pj.2015.42
  • NAID: 40020583087
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] グルコース連結型ビフェニルユニットを主鎖に含有する新規π共役高分子の合成とキラル固定相への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 粟田聖矢・清水祥・工藤知哉・井改知幸・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場･展示場 〒650-0046 兵庫県神戸市中央区港島中町6丁目9-1
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] π-Conjugated Polymers Containing Glucose-Linked Biphenyl Units (2016)
  • 著者名/発表者名: 井改知幸・清水祥・粟田聖矢・工藤知哉・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: 超分子による革新的マテリアル開発の拠点形成国際シンポジウム
  • 発表場所: しいのき迎賓館 石川県金沢市広坂２－１－１
  • 年月日: 2016-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] 天然物を出発原料に用いたキラル材料開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井改知幸
  • 学会等名: 平成28年度北陸地区高分子若手研究会
  • 発表場所: 福井県坂井市三国町テクノポート
  • 招待講演
• [学会発表] グルコース連結型ビフェニルユニットを含有する共役らせんポリマーの合成と機能性キラル材料への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井改知幸・清水祥・粟田聖矢・工藤知哉・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: 第25回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜情報文化センター 横浜市中区日本大通11
  • 年月日: 2015-12-08
• [学会発表] グルコース連結型ビフェニルユニットを含有する新規π共役高分子の合成とその円偏光発光特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水祥・工藤知哉・井改知幸・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: 第64回高分子学会北陸支部研究発表会
  • 発表場所: 石川ハイテク交流センター 石川県能美市旭台２丁目１
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 単糖連結型ビフェニルユニットを含有する新規π共役高分子の合成とそのらせんキラリティー制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井改知幸・清水祥・工藤知哉・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: シンポジウム モレキュラー・キラリティー 2015
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-06-12 – 2015-06-13
• [学会発表] グルコース連結型ビフェニルユニットを含有する新規π共役高分子の合成とそのキロプティカル特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水祥・工藤知哉・山田貴之・井改知幸・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-05-27 – 2015-05-29
• [学会発表] グルコース連結型ビフェニルユニットを含有する新規π共役高分子の合成とそのキロプティカル特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水祥・工藤知哉・山田貴之・井改知幸・前田勝浩・加納重義
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター 〒003-0006 札幌市白石区東札幌6条1丁目1-1
  • 年月日: 2015-05-27