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2015 年度 実績報告書

ロタキサンの動的特性制御を基盤とする機能素子・素材の創成

研究課題

研究課題/領域番号 13J08481
研究機関東京工業大学

研究代表者

赤江 要祐  東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードロタキサン / シクロデキストリン / 動的特性解析 / 刺激応答性ゲル / 空間を介した不斉誘導
研究実績の概要

今年度は1) ロタキサン構造を有する分解性ゲル、2) CD含有ロタキサンの不斉特性解析について検討した。
1) ロタキサン構造を有する分解性ゲル
前年度合成した、サイズ相補性ロタキサン架橋高分子の分解性について、蛍光を用いることで定量的な評価を行った。加熱によってサイズ相補性ロタキサン部位が解離することで、蛍光性を示すダンベル分子が溶液中に拡散する。加熱時間に対して溶液中の蛍光強度をプロットすることで、解架橋の速度を評価した結果、この解架橋は120時間程度まで速く進行した後、速度は緩やかになることが分かった。この時点ではゲルの存在がはっきりと確認されるため、ゲルの完全な分解には数少ない架橋点の解架橋も必要であることが示唆された。
2) CD含有ロタキサンの不斉特性解析
CD含有ロタキサンにおいて、アキラルなダンベル部位に、CDのキラリティーが転写され、軸末端置換基のCDスペクトルにCotton効果が観測された。特に興味深いのはNativeのCDを輪とするロタキサンのCotton効果が負なのに対して、アシル体では正となる点である。この発現機構について調べた結果、CDの修飾による軸末端吸収団の被覆が、誘起CDの正負に大きく影響していることが示唆された。すなわち、Native CDのロタキサンにおいては輪がベンゼン環から離れて存在するが、アシル化されると輪が空孔に沿って拡大し、ベンゼン環をある程度包接するように変化したことが示唆される。また、Native CDにおいてはCDユニット間に水素結合が働き輪成分同士が近づくが、アシル化CDにおいてその相互作用がないこともこの被覆に影響することが、[3]ロタキサンのX線結晶構造解析の結果からも支持された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Structural Analysis and Inclusion Mechanism of Native and Permethylated α-Cyclodextrin-Based Rotaxane Containing Alkylene Axles2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Akae, Y. Koyama, H. Sogawa, Y. Hayashi, S. Kawauchi, S. Kuwata, T. Takata
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 ページ: 5335, 5341

    • DOI

      10.1002/chem.201504882

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Through-space chirality transfer of α-cyclodextrin-based [3]rotaxane and its dynamic property for application2016

    • 著者名/発表者名
      赤江要祐、曽川洋光、高田十志和
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Synthesis and structure of macromolecular [3]rotaxane using α-cyclodextrin-based size-complementary [3]rotaxane2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Akae, Hiromitsu Sogawa, Toshikazu Takata
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium 2015
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiroptical Analysis of Cyclodextrin-based Rotaxane2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Akae, Hiromitsu Sogawa, Toshikazu Takata
    • 学会等名
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-08-30 – 2015-09-03
    • 国際学会
  • [学会発表] シクロデキストリン含有ロタキサンにおけるThrough-Space不斉誘導2015

    • 著者名/発表者名
      赤江要祐、曽川洋光、高田十志和
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and structure of macromolecular [3]rotaxane using α-cyclodextrin-based size-complementary [3]rotaxane2015

    • 著者名/発表者名
      赤江要祐、曽川洋光、高田十志和
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-30
  • [学会発表] Synthesis and structure of macromolecular [3]rotaxane using α-cyclodextrin-based size-complementary [3]rotaxane2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Akae, Hiromitsu Sogawa, Toshikazu Takata
    • 学会等名
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextrin Symposium
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-16
    • 国際学会

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公開日: 2016-12-27  

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