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2009 年度 実績報告書

色彩可変ポリマーを利用した超高感度アニオンセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21350058
研究機関北海道大学

研究代表者

覚知 豊次  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113538)

研究分担者 佐藤 敏文  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80291235)
堺井 亮介  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90507196)
キーワードアニオンセンサー / π共役系ポリマー / ポリアセチレン / 比色分析 / ホスト・ゲスト相互作用 / 超分子化学 / キラル
研究概要

様々なアニオン種の定性、定量分析の必要性が医療や環境測定を含むあらゆる領域で高まっている。従って、高感度アニオンセンサーの開発が近年活発に検討されているが、これらは有機溶媒中での使用にとどまっており、水中アニオン種の選択的かつ高感度検出システムの開発が強く求められている。本研究では水中アニオン種の定性、定量分析を可能とするポリマーベースの超高感度アニオンセンサーを開発することを目的としている。当該年度は特に、様々なレセプター部位を有するポリマーの合成とアニオン認識能の評価を行った。
アミノ酸を出発原料として用い、ウレア基、アミド基、スルホンアミド基などのアニオンレセプターを側鎖に有するフェニルアセチレンモノマーを精密合成した。重合触媒にロジウム(I)触媒を用いることで、高分子量のポリアセチレンが収率良く得られた。また、各種機器分析から、生成物が目的とするポリアセチレンであることを確認した。生成ポリマーのアニオン認識能は、紫外可視吸収スペクトル測定(UV-Vis)および円二色性測定(CD)を用いて詳細に評価した。合成した全てのポリアセチレンは様々なアニオン種とホスト・ゲスト相互作用により錯形成することがわかった。また、レセプターや側鎖構造のわずかな差が、アニオン認識能に強く影響を及ぼすことが明らかとなった。得られた成果は、本研究の目的とするアニオンセンサー材料の開発に繋がる重要なものとなった。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Host-guest complexation-triggered chiroptical change of poly(phenylacetylene)s bearing binaphthocrown ether moieties on the main chain2010

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sakai, Takafumi Yonekawa, Issei Otsuka, Ryohei Kakuchi, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part A : Polymer Chemistry 48

      ページ: 1197-1206

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Anion Recognition Property of Three Dimensionally Clustered Amide Groups Organized on a Poly(phenylacetylene)Backbone2009

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kakuchi, Sachiko Nagata, Yasuyuki Tago, Ryosuke Sakai, Issei Otsuka, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Macromolecules 42

      ページ: 1476-1481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical and Chiroptical Output of Anion Recognition Event Using Clustered Sulfonamide Groups Organized on Poly(phenylacetylene)Backbone2009

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kakuchi, Tatsuro Kodama, Ryotaro Shimada, Yasuyuki Tago, Ryosuke Sakai, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Macromolecules 42

      ページ: 3892-3897

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Pendant Structure on Anion Signaling Property of Poly(Phenylacetylene)s Conjugated to α-Amino Acids through Urea Groups2009

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kakuchi, Yasuyuki Tago, Ryosuke Sakai, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Macromolecules 42

      ページ: 4430-4435

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of thermoresponsive property of urea end-functionalized poly(N-isopropylacrylamide)based on the hydrogen bond-assisted self-assembly in water2009

    • 著者名/発表者名
      Keita Fuchise, Ryohei Kakuchi, Sung-Tso Lin, Ryosuke Sakai, Shin-Ichiro Sato, Toshifumi Satoh, Wen-Chang Chen, Toyoji Kakuchi
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part A : Polymer Chemistry 47

      ページ: 6259-6268

    • 査読あり
  • [学会発表] 側鎖にβ-ヒドロキシスルホンアミド基を有するポリフェニルアセチレンの合成とアニオン検出能2010

    • 著者名/発表者名
      小玉達郎・覚知亮平・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      北海道支部2010年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2010-01-27
  • [学会発表] アミド基とキラルカルボン酸塩の相互作用によるポリ(フェニルアセチレン)のらせん誘起2010

    • 著者名/発表者名
      田口主・Eric Barasa・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第44回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2010-01-26
  • [学会発表] 側鎖にウレア基を有するポリ(p-フェニレンブタジイニレン)の合成とアニオン検出能2010

    • 著者名/発表者名
      長井敦・岡出翔太・多胡泰之・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第44回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2010-01-26
  • [学会発表] アミノ酸由来アミド基を側鎖に有するポリ(フェニルアセチレン)のアニオン認識能2010

    • 著者名/発表者名
      寺田絵里加・多胡泰之・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第44回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2010-01-26
  • [学会発表] Boc-アミノ酸を有するポリ(フェニルアセチレン)の合成とアニオン比色検出能2010

    • 著者名/発表者名
      柴崎拓也・島田遼太郎・多胡泰之・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第44回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2010-01-26
  • [学会発表] リシン由来デンドロンを側鎖に有するポリ(フェニルアセチレン)の合成とアニオン認識能2010

    • 著者名/発表者名
      酒井直哉・伊原良介・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第44回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2010-01-26
  • [学会発表] ウレア基を側鎖に有するポリ(フェニルアセチレン)の光学活性カルボン酸塩によるらせん誘起2009

    • 著者名/発表者名
      岡出翔太・小玉達郎・多胡泰之・覚知亮平・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本市
    • 年月日
      2009-09-15
  • [学会発表] ウレア基と光学活性カルボン酸塩の相互作用を介したポリアセチレンへのらせん誘起2009

    • 著者名/発表者名
      岡出翔太、小玉達郎、多胡泰之、覚知亮平、堺井亮介、佐藤敏文、覚知豊次
    • 学会等名
      日本化学会北海道支道支部 2009年 夏季研究発表会
    • 発表場所
      苫小牧工業高等専門学校、苫小牧市
    • 年月日
      2009-07-12
  • [学会発表] 光学活性カルボン酸塩によるウレア基を有するポリフェニルアセチレンへのらせん誘起2009

    • 著者名/発表者名
      岡出翔太・小玉達郎・多胡泰之・覚知亮平・堺井亮介・佐藤敏文・覚知豊次
    • 学会等名
      第58回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場、神戸市
    • 年月日
      2009-05-24

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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