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2021 年度 実績報告書

エナンチオ選択性手法によるキラルシリカの合成及びキラル無機機能材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02767
研究機関神奈川大学

研究代表者

金 仁華  神奈川大学, 工学部, 教授 (60271136)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードポリエチレンイミン / キラルポリ(4-メチル-2-メチルオキサゾリン) / キラルシリカ / パラジウム担持キラルシリカ / C-Cカップリング反応 / キラル転写 / 酒石酸・リンゴ酸
研究実績の概要

①キラルポリ(4-メチル-2-メチルオキサゾリン)(PMMO)両末端にテオフィリン(Th)残基が結合させ、その両末端をパラジウム(Pd)に配位してなる環状キラルポリマPdを触媒とする鈴木―宮浦カップリング反応を行い、軸不斉ビフェニル誘導体を得ることを見出した。さらに、②ポリエチレンイミン(PEI)と酒石酸のキラリティーに転写されたキラルSiO2@PEIのPEI部にPdを配位させたSiO2@PEI/Pd固体錯体をキラル触媒とする鈴木―宮浦カップリング反応を行い、一連のbiaryl化合物の軸不斉に起因する光学活性結晶体を得ることに成功した。これらの成果は今論文作成中である。
キラルシリカの構造起源を解明するため、③種々のPEIとキラル酒石酸からなる錯体において、DまたはL酒石酸過剰のee4%-ee100%の一連の錯体を作製し、それのキラリティー転写をシリカ、酸化チタンにて検討した。非常におもしろいことに、ee4% (D/L=48/52または48/52)のほぼラセミ体に近い条件であるにも関わらず、その不斉情報が効率的にシリカと酸化チタンに転写することを見出した。すなわち、有機系から無機系へのキラル転写でもマジョリティールールが顕著に機能することがはじめに見いだされた。④特に、酸化チタンの場合、吸収波長が380-400nmに現れることから、その波長におけるCDスペクトルを徹底的に調べ、不斉情報はTi-O結合に由来することが判明した。すなわち、TiO4結合における非対称性(不斉中心がTi)が示唆された。
さらに、⑤キラルシリカをテンプレートにし、その上でのスチレン/ジビニルベンゼンなど架橋剤とのラジカル重合を行い、その後HF(aq)でシリカを完全に除去して得られた架橋ポリマーにキラリティーが効率的に転写することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Shanghai Normal University/College of Chemistry(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Shanghai Normal University/College of Chemistry
  • [国際共同研究] Fudan University/Department of Chemistry(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Fudan University/Department of Chemistry
  • [雑誌論文] Chiral Skeletons of Mesoporous Silica Nanospheres to Mitigate Alzheimer’s β-Amyloid Aggregation2023

    • 著者名/発表者名
      Li Xu, Min Guo, Chin-Te Hung, Xiao-Lei Shi, Yiwen Yuan, Xingmiao Zhang, Ren-Hua Jin, Wei Li, Qiang Dong, Dongyuan Zhao
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 145 ページ: 7810-7819

    • DOI

      10.1021/jacs.2c12214

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent topics on circularly polarized luminescence generated by inorganic materials2022

    • 著者名/発表者名
      Xinling Liu, Ren-Hua Jin
    • 雑誌名

      ChemSynth

      巻: 2 ページ: 7(pp1-29)

    • DOI

      10.20517/cs.2022.01

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A versatile messenger for chirality communication: asymmetric silica framework2021

    • 著者名/発表者名
      Xinling Liu, Ren-Hua Jin
    • 雑誌名

      ChemSynth

      巻: 1 ページ: 14(pp1-18)

    • DOI

      10.20517/cs.2021.16

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chiroptical Cross-Linked Polymers Grown via Radical Polymerization around Chiral Nano-Silica2021

    • 著者名/発表者名
      Seiji Tsunega, Ren-Hua Jin
    • 雑誌名

      Macromol. Chem. Phys.

      巻: 222 ページ: 2000436(1-9)

    • DOI

      10.1002/macp.202000436

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and self-assembly of amphiphilic comb-copolymers possessing polyethyleneimine and its derivatives: Site-selective formation of loop-cluster covered vesicles and flower micelles2021

    • 著者名/発表者名
      Wen-Li Wang, Ren-Hua Jin
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 212 ページ: 123239(pp1-11)

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.123289

    • 査読あり
  • [学会発表] らせん環状キラルポリオキサゾリン /Pd(II)錯体に触媒される不斉鈴木 -宮浦クロスカップリング反応2022

    • 著者名/発表者名
      糸賀稜・金仁華
    • 学会等名
      第 71回高分子討論会
  • [学会発表] ポリエチレンイミン系クシ型ポリマーの化学修飾及び自己組織化ナノ構造体2022

    • 著者名/発表者名
      菅野綾華・王 文立・金 仁華
    • 学会等名
      第 71回高分子討論会
  • [学会発表] ポリエチレンイミンからビグアニド残基を有するポリメトホルミン2022

    • 著者名/発表者名
      佐座 裕也・金 仁華
    • 学会等名
      第 71回高分子討論会
  • [学会発表] 環化ポリオキサゾリン /Pd(II)錯体とその誘導体の構造異性2022

    • 著者名/発表者名
      糸賀稜・王文立・金仁華
    • 学会等名
      第 71回高分子年次大会
  • [学会発表] ポリエチレンイミンとアキラル/キラル酸からなる錯体にテンプレートされるシリカ構造体2021

    • 著者名/発表者名
      茂木駿弥・金仁華
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Pd 錯体化に駆動される環化ポリオキサゾリンの構造と物性2021

    • 著者名/発表者名
      糸賀稜・王文立・金仁華
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
  • [学会発表] ポリオキサゾリンの末端修飾体を利用した Pd(II)との自己組織化2021

    • 著者名/発表者名
      糸賀稜・王文立・金仁華
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
  • [備考] 神奈川大学工学部物質生命化学科 ナノ構造材料化学研究室

    • URL

      http://apchem2.kanagawa-u.ac.jp/jinlab/conference.html

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公開日: 2023-12-25  

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