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2016 年度 実施状況報告書

動的共有結合を介したポルフィリンの組織化に基づくナノカーボンの分子認識

研究課題

研究課題/領域番号 16K17890
研究機関東京学芸大学

研究代表者

山田 道夫  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (00583098)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードポルフィリン / 動的共有結合
研究実績の概要

本研究では、共有結合でありながら可逆的な解離-結合が容易に実現出来る動的共有結合を用いて、ポルフィリンの組織化を行い、特定のナノカーボン構造に対して選択的な抽出・分散技術の開発を目指している。初年度は、動的共有結合を形成可能なポルフィリン誘導体を合成し、動的共有結合によるポルフィリンポリマーの構築を試みた。基本構造として、ポルフィリンの末端に動的共有結合部位に相当するアミノフェニル基を2か所、さらに溶解性向上のためにトリドデシロキシフェニル基を2か所有するポルフィリン誘導体の合成を行った。合成手順としては、まずジニトロポルフィリンを合成したのちに還元してジアミノポルフィリンを得ることとした。次に、このポルフィリン誘導体に対して、動的共有結合による組織化のモデル分子として、パラトルアルデヒドを用いた動的共有結合形成を試みたところ、収率51%で対応するジイミノポルフィリン誘導体を合成することに成功した。この構造については1H, 13C, 及び2D NMR測定、MALDI-TOF MS測定により帰属した。次に、スペーサー分子としてテレフタルアルデヒドを用いた動的共有結合形成を試みたところ、ポルフィリンオリゴマーの形成が確認された。オリゴマーについても1H, 13C, 及び2D NMR測定、MALDI-TOF MS測定により構造の帰属を行った。現在、このポルフィリンオリゴマーのさらなる構造解析及び合成条件によるオリゴマー化の効率、GPCによる分子量測定などを進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ナノカーボンとの相互作用についてはまだ着手できていないものの、想定するポルフィリンのオリゴマー化には成功している。今後、動的共有結合によるポルフィリンの組織化について、合成条件の最適化や、スペーサー分子の検討、及びオリゴマーの構造解析を進めながら、ナノカーボンとの相互作用の検討にも着手していきたい。

今後の研究の推進方策

オリゴマー、ポリマーの分子量測定のための分析用GPCシステムの導入の検討、及び有機合成のスケールアップを図り、研究推進の効率を高めていきたい。

次年度使用額が生じた理由

所属研究機関の教育研究基礎経費が大幅に削減され、今後もさらに削減される見通しになり、研究を継続的に進めるために科研費の執行において見直す必要が生じた。具体的には、1年目の物品費を減らし、その分の予算を2年目の物品費へ回すこととした。また、初年度購入予定だった分析用GPCカラムについては現時点で選定中であり、選定作業が終わらなかったため2年目にサンプル分析依頼などを進めた上で購入する予定である。

次年度使用額の使用計画

分析装置の故障があったため、その修理に充てるほかは初年度購入予定だった分析用GPCカラムの購入を含め、予定通り試薬やガラス器具の購入に使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

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)

  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Anisotropic Transient Conductivity of a La@C2v-C82(Ad) Crystal2017

    • 著者名/発表者名
      Michio Yamada, Satoru Sato, Wookjin Choi, Shu Seki, Tsuneyuki Abe, Mitsuaki Suzuki, Yutaka Masada, Shigeru Nagase, Takeshi Akasaka
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1246/cl.170279

    • 査読あり / 謝辞記載あり

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公開日: 2018-01-16  

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