バルク系ホスト－ゲスト化学が拓く次世代超分子マテリアルの創成（国際共同研究強化）

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15KK0185
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 生越 友樹 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (00447682)
• 研究協力者: ブラウワー アルバート マンフレッド アムステルダム大学, ファントホッフ機構, 教授
• 研究期間 (年度): 2016 – 2018
• キーワード: ピラー[n]アレーン / ロタキサン / シャトリング速度 / 鎖長依存性

研究成果の概要

本研究では、スレッディング法による[2]ロタキサンの合成を行った。その結果、ピラー[n]アレーンのバルク液体中に嵩高い末端を有する軸分子を混合し、加熱を行うのみで[2]ロタキサンを形成できることを見出した。輪成分であるピラー[5]アレーンと軸分子との効率的なロタキサン形成に基づき、2つのステーションを異なる長さ・種類のリンカーで連結した[2]ロタキサンを合成した（図4）。得られた[2]ロタキサンについて、鎖長・種類の違いに基づく輪成分のステーション間を移動する速度について検討したところ、シャトリング速度はスペンサーの長さに依存しないことが分かった。

自由記述の分野

超分子化学、高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ロタキサンの様なインターロック分子は、軸分子と輪成分との間の相互作用が強くない場合は、形成効率が悪い。本研究では、液体状のホスト分子という新しい溶媒を基にインターロック分子を合成した。その結果、両者の相互作用が強くない場合においても、高効率でインターロック分子の合成を行うことができた。また２つの等かなステーション部位と１つの輪成分からなる[2]ロタキサンを合成し、輪成分のシャトリング速度を算出した。その結果、ステーション間の距離に依存せずシャトリング速度が同じであるという興味深い現象を見出した。