ロタキサン構造を有する分子ブレーキの合成とその機能発現

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05442
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 齋藤 慎一 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (80283076)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ロタキサン / 動的挙動 / 分子マシン

研究成果の概要

ロタキサンは分子マシンの構成要素となる重要な分子の一つであり、環構造とダンベル構造が共有結合を介さず結びつけられている化合物である。ロタキサンに分子ブレーキ機能（回転運動のオン／オフの機能）を付与することを目的とした。
研究代表者らが独自に開発したロタキサン合成法を活用することにより、剛直な軸構造を持ち、巨大なトリアリールメタン骨格をダンベル部位に含む［２］ロタキサンの合成に成功した。しかしながら合成した［２］ロタキサンの動的挙動について確認したところ、分子ブレーキ機能が発現されていないことがわかった。

自由記述の分野

有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究代表者らの合成手法を活用することにより、高度に官能基化されたロタキサンが合成可能であることを示した。また、分子構造と機能発現の関係について新たな知見を得ることができた。今回合成に成功したロタキサンは分子マシン（分子単位でモーターなどの機能を発現する分子）の開発において有望な化合物群であると考えられており、このような研究を進めることは将来の分子マシン創製に向け、大きな意義を有するものである。