高次分子マシンを志向したヘテロ[3]ロタキサンの合成と位置変換シャトリングの実現

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14446
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 正井 宏 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (70793149)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ロタキサン / サーモクロミック

研究成果の概要

発光部位を有する[3]ロタキサン構造がサーモクロミック応答を示すことを見出した。
[3]ロタキサンにおける二つの環状分子は、室温では発光部位に近接しているものの、加熱によって熱的なシャトリングを生じ、露出した発光部位が周囲の分子と相互作用することで熱的に発光変化が誘起された。この変化は加熱・冷却のサイクルに対して可逆的であったことから、熱によって光学特性が変化するサーモクロミック応答であることが明らかとなった。

自由記述の分野

超分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

分子機械の重要なモチーフであるロタキサン構造において、熱シャトリングは比較的初期から報告されていたものの、停留点（ステーション）の制御が困難であることから、材料の物性を向上させる設計としてはほとんど用いられてこなかった。対して本研究は超分子構造の熱シャトリングを用いて、シャトリングを起こさない材料よりも鋭敏な熱応答性を発現したことから、センサ材料における新しい設計指針を示したと言える。