ホスト・ゲスト相互作用による分子操作技術の開発

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04555197
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 宮田 幹二 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90029322)
• 研究分担者: 田原 秀行 (株)日本触媒, 川崎研究所, 室長 ; 佐田 和己 岐阜大学, 工学部, 助手 (80225911)
• キーワード: ホストゲスト / 分子複合体 / ナノテクノロジー / 分子配列制御 / 二重層状構造 / 面状両親媒構造 / ステロイド / 結晶工学

研究概要

ホスト・ゲスト複合化によるナノメートル領域の分子操作技術の開発を目指して、我々が見いだしたホスト・ゲスト化合物を用いて分子配列の制御に関する研究を行い、以下のような成果が得られた。
1.ホスト分子として、天然物の胆汁酸ステロイドを用い、それらのホスト・ゲスト複合体を合成した。多種多様な有機物ゲストの中から、各ホストに応じてどのようなものが複合体を形成するかについて検討を続けている。一般則があるかどうかを探っているが、現在いくつかの指針が得られている。
2.上記ホストの誘導体を合成し、その複合体形成能を調べたところ予想以上にその能力があることがわかった。これは従来見過ごされていたことで、ステロイドのような多環のしかも多くの官能基をもつ環式化合物に対する見方に大きな影響を及ぼすであろう。
3.このようにして得られた複合体のX線結晶構造解析を行い、ホスト・ゲスト分子の配列の方法を詳しく調べ、今までに知られているものとの比較を行った。その結果、親水面・親油面を表裏にもつ面状両親媒化合物は、独特な集合様式をもつことが明らかになった。すなわち、これらの分子集合体は、二重層状構造をもち、しかも動的なものである。ゲストに応じて、微妙に集合様式を変化させることができるので、分子認識の観点から、興味深い柔構造体といえる。
4.ゲストとしては、反応だけではなく、物性面からも興味あるものを選び複合化した。単独のものより大きな誘電率・分極率をもつかについて現在検討を進めている。結晶工学の観点からも興味深いホストゲスと複合体の合成を目指している。

研究成果

• [文献書誌] M.Miyata: "Intercalation Phenomena and Polymorphism of Cholic Acid Crystals" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 219. 71-74 (1992)
• [文献書誌] 宮田 幹二: "二重層状柔構造体による有機分子の情報表現" 生物物理. 32. 169-173 (1992)
• [文献書誌] M.Miyata: "Guest-Dependent Conformations of Side Chains in Cholic Acid Inclusion Compounds" Supramolecular Chemistry. (1993)
• [文献書誌] K.Sada: "A Novel Molecular Channel with a Hydrogen-Bond¨Hook¨;Inclusion Phenomena of Cholanamide and the Crystal Structure of a 1:1 Complex of Cholanamide and 184-Dioxane" Journal of Chemical Society,Chemical Communication. (1993)
• [文献書誌] 宮田 幹二: "コール酸およびその誘導体による分子情報の表現" 日本化学会誌. (1993)
• [文献書誌] M.Miyata: "Reversible Intercalation of Guest Molecules in Crystals of Cholic Acid" 発表予定.
• [文献書誌] M.Miyata(分担執筆): "Polymerization in Organized Media" Gordon and Breach Science Publishers, 454 (1992)
• [文献書誌] 宮田 幹二(分担執筆): "分子性結晶の反応" リアライズ社, 342 (1992)