| 研究課題/領域番号 |
20K21206
|
|---|
| 研究機関 | 金沢大学 |
|---|
研究代表者 |
秋根 茂久 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30323265)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
| キーワード | 分子カプセル / かご型分子 / 動的構造変換 / 包接化合物 / 応答性分子 / 分子認識 / 環状化合物 / 動的共有結合 |
|---|
| 研究実績の概要 |
かご型分子は、その内部空間をゲストの保存のための場として利用できる可能性があることから、近年注目され、盛んに研究が行われてきた。しかしながら、従来の多くのホストの場合、取り込んだゲストを完全に保持することはできなかった。これは、ゲストがホストの空孔に到達できるかどうかが、ゲストとかご型分子の開口部の大きさの相対的な大小関係によって決まっており、空孔内部に入り得るゲストは、空孔内部から出ていくことも同様に可能であるためである。したがって、物質を内部に保持するためには、取り込んだあとに空孔の開口部を狭くできるような設計が必要である。
本研究では、空孔開口部の大きさを自在に変化させるための方法として金属配位により駆動される構造変換を活用し、これによってゲストの取り込み、保持、放出を制御できるようなかご型ホスト分子の開発を目指す。
本年度は、かご型分子の構成要素となるカリックス[4]アレーン誘導体を合成した。このカリックス[4]アレーン誘導体には、動的共有結合形成によるかご型構造構築のための官能基としてサリチルアルデヒド部位を４つ導入した。このカリックス[4]アレーン誘導体とプロパンジアミンの反応によりかご型構造の構築を試みたところ、目的とした二量体型のかご型構造は生成せず、大環状三量体が選択的に生成した。一方、カリックス[4]アレーンのlower rimにアミド基を導入した誘導体をナトリウムイオン共存下でプロパンジアミンと反応させたところ、高効率で目的とした二量体のかご型構造が生成することが明らかとなった。
|
| 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
当初計画していたかご型分子の部分構造を合成し、これを用いたかご型構造の構築を試み、実際にカリックス[4]アレーンのlower rimでの配座制御を活用することで、高効率でのかご型構造の構築を達成したため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
得られたかご型構造について、金属イオンとの配位結合形成を活用した動的な構造変換とゲスト取り込み制御について検討を行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年度は新型コロナウィルスの影響で規模を縮小しながら研究を進めたため、試薬などの消耗品類への支出を一部次年度に繰り越した。また、新型コロナウィルスの蔓延のため、学会発表が軒並みオンライン開催となり、旅費の支出が不要となった。2022年度は、学会等が現地開催となった場合には旅費を支出し、オンライン開催となった場合には試薬等消耗品への支出に充てる計画である。
|
