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2017 年度 実績報告書

力学刺激に対するトポロジカル応答性を基盤とする新規メカノクロミック材料の創成

研究課題

研究課題/領域番号 16J03566
研究機関東京大学

研究代表者

正井 宏  東京大学, 総合文化研究科, 特任研究員

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード超分子 / ロタキサン
研究実績の概要

本研究の目的は、ロタキサンのトポロジカル構造変化を駆使して、力学刺激に対する物性変化を出力可能なセンサ材料を創成することである。本年度は比較的小さなストッパーユニットを軸中に導入することで、応力に対して段階的に作用するラチェットストッパーとしての可能性を開拓した。昨年度に偶然得られた知見に基づき、ベンゼン誘導体を両端に導入したポリエチレングリコール鎖を合成し、この軸に対するαシクロデキストリンのポリロタキサン形成過程を追跡した。この検討を元に、貫通現象における軸の立体的なサイズと活性化エネルギーに関する知見を得ることによって、環状分子のシャトリングにおいて立体的に影響を与えうる軸分子骨格を明らかにすることが期待される。
ジメチレンアミン-p-キシレンを両端に導入したポリエチレングリコール鎖に対して、先程と同様に包接及び末端封鎖を行うことでポリロタキサンを合成したところ、その包接率は1-2%と算出され、特異的に働く位置ではわずかな立体が包接率に影響することが示された。反応の収率や精製純度などの点で、未だ問題は多いものの、低包接なポリロタキサンを容易に合成する設計指針を与えるとともに、低包接率に基づく環動ゲルの優れた力学特性の発現が期待される。実際、得られたポリロタキサンは、従来の包接率を有するポリロタキサンに対して両溶媒であったジメチルスルホキシドに対する溶解性が極めて低い。これは分子全体に対する環の割合が低いことで、軸の性質が強く表れたためであり、本材料はこれまでとは異なる物性や材料特性の発現が期待される。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Kinetic stabilization of a Ni(ii) bis(dithiobenzoate)-type complex achieved using three-dimensional insulation by a [1]rotaxane structure2018

    • 著者名/発表者名
      Hosomi Takuro、Harada Ryosuke、Masai Hiroshi、Fujihara Tetsuaki、Tsuji Yasushi、Terao Jun
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 2487~2490

    • DOI

      10.1039/C8CC00351C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regio- and Stereoselective Synthesis of Triarylalkene-Capped Rotaxanes via Palladium-Catalyzed Tandem Sonogashira/Hydroaryl Reaction of Terminal Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      Masai Hiroshi、Matsuda Wakana、Fujihara Tetsuaki、Tsuji Yasushi、Terao Jun
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 82 ページ: 5449~5455

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b00442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Programmed Synthesis of Molecular Wires with Fixed Insulation and Defined Length Based on Oligo(phenylene ethynylene) and Permethylated α-Cyclodextrins2017

    • 著者名/発表者名
      Masai Hiroshi、Fujihara Tetsuaki、Tsuji Yasushi、Terao Jun
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 ページ: 15073~15079

    • DOI

      10.1002/chem.201701428

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimuli-responsive functionalized insulated conjugated polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Masai Hiroshi、Terao Jun
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 49 ページ: 805~814

    • DOI

      10.1038/pj.2017.57

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thieme Chemistry Journals Awardees ? Where Are They Now? Synthesis of a Dinuclear Copper NHC Complex Bearing a Rigid π-Conjugated Cyclic Framework2017

    • 著者名/発表者名
      Terao Jun、Inamori Daiki、Miwa Takuya、Fujihara Tetsuaki、Tsuji Yasushi
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 ページ: 1775~1779

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588824

    • 査読あり
  • [学会発表] 共役ジチオカルボン酸を用いた有機・無機ハイブリッド材料における被覆効果2018

    • 著者名/発表者名
      原田涼佑・細見拓郎・正井宏・寺尾潤
    • 学会等名
      ナノスケール分子デバイス「第七回若手セミナー」
  • [学会発表] 金属ビスジチオベンゾエート錯体の合成およびその酸化還元挙動に対する環状被覆効果2018

    • 著者名/発表者名
      原田涼佑・細見拓郎・正井宏・寺尾潤
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] 被覆型共役メタロポリマーを用いた燐光ガスセンサ材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      横山琢矢・正井宏・寺尾潤
    • 学会等名
      関東高分子若手研究会2017年度 学生発表会
  • [学会発表] 被覆型共役メタロポリマーを用いた燐光ガスセンサ材料の開発2017

    • 著者名/発表者名
      横山琢矢・正井宏・寺尾潤・藤原哲晶・辻康之
    • 学会等名
      第8回サブウェイセミナー
  • [学会発表] メチル化シクロデキストリンを用いた被覆による不安定錯体の合成と速度論的安定化2017

    • 著者名/発表者名
      原田涼佑・細見拓郎・正井宏・藤原哲晶・辻康之・寺尾潤
    • 学会等名
      第34回シクロデキストリンシンポジウム
  • [学会発表] 被覆型共役メタロワイヤを用いた燐光ガスセンサ材料の開発2017

    • 著者名/発表者名
      横山琢矢・正井宏・寺尾潤・藤原哲晶・辻康之
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Functionalized Insulated Molecular Wires toward Molecular Electronics2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masai and Jun Terao
    • 学会等名
      Single-Molecule Science and Technology
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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