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2013 年度 実績報告書

らせん共役高分子を活用する分子「内部」光学活性場の構築と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 22350049
研究機関関西大学

研究代表者

三田 文雄  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (70262318)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード高分子合成 / 共役高分子 / らせん高分子 / 光学活性高分子 / 光学活性会合体 / ポリフェニレンエチニレン / ターフェニレン / 光応答性
研究概要

要修正代表的な天然高分子であるタンパク質やDNAはらせん構造を形成している。これらの精緻ならせん構造は,有機化学により明快に説明できる分子設計に基づいて構築されており,さらに三次構造,四次構造を形成して森羅万象の生命現象を担っている。らせんを形成する高分子の合成研究としては,α-ヘリックスや310-ヘリックスを形成するペプチド合成に関するもの,人工的なDNA合成と二重らせんの構築に関するものが多い。側鎖に親水性のオリゴエチレングリコール鎖を有するポリフェニレンエチニレンは,親水性溶媒中で折り畳みらせん構造を形成する。高次構造形成の駆動力は,主鎖・側鎖間の疎水・親水性バランスと,主鎖フェニレン間のπ-スタッキングである。これに対して筆者らは,D-ヒドロキシフェニルグリシン由来のポリフェニレンエチニレンが,疎水性溶媒中で折り畳みらせん構造を形成することを見出している。本研究では,様々なポリフェニレンエチニレンの合成と高次構造形成,刺激応答性について検討を実施した。
1.アゾベンゼンを有する光学活性ポリフェニレンエチニレン:主鎖にアゾベンゼン部位を,側鎖に長鎖アルキル基を含有するポリフェニレンエチニレンは,疎水性溶媒中で折り畳みらせん構造を形成し,紫外光および可視光照射によりアゾベンゼン部位のシス・トランス異性化に伴い,可逆的にらせん構造とランダム構造の間で高次構造を変化させることを見出し,光応答性スイッチング材料として活用可能なことを見出した。
2. 種々の光吸収置換基を有する学活性ポリフェニレンエチニレン:ナフタレン・アントラセン・ピレン部位を有するポリフェニレンエチニレンは青~黄色の様々な蛍光を発する光機能性高分子であることを確認した。
3. 光学活性ターフェニレンジエチニレン:このポリマーは,単分子で高次構造を形成せず,極性溶媒中で光学活性会合体を形成することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] New Approach to the Polymerization of Disubstituted Acetylenes by Bulky Monophosphine-Ligated Palladium Catalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Jesus Rodriguez Castanon, Natsuhiro Sano, Masashi Shiotsuki, and Fumio Sanda
    • 雑誌名

      ACS Macro Lett.

      巻: 3 ページ: 51-54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Optically Active Conjugated Polymers Bearing m-Terphenylene Moieties by Acetylenic Coupling Polymerization: Chiral Aggregation and Optical Properties of the Product Polymers2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Miyagi, Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 1594-1603

    • DOI

      10.1021/ma402123w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Photoresponse of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s Bearing Azobenzene Moieties in the Main Chains2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki, and Fumio Sanda
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 4378-4387

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Novel Optically Active Poly(phenyleneethynylene-aryleneethynylene)s Bearing Hydroxy Groups. Examination of the Chiroptical Properties and Conjugation Length2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Sogawa, Yu Miyagi, Masashi Shiotsuki, and Fumio Sanda
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 8896-8904

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Optically Active Poly(m-phenyleneethynylene-aryleneethynylene)s Bearing Hydroxy Groups and Examination of the Higher Order Structures2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki, Takehiro Hirao, Takeharu Haino, Fumio Sanda
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 8161-8170

    • DOI

      10.1021/ma4017295

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光学活性フェニレンエチニレン系共役高分子の合成と高次構造制御2013

    • 著者名/発表者名
      三田文雄
    • 雑誌名

      関西大学理工学会誌 理工学と技術

      巻: 20 ページ: 35-37

  • [学会発表] アミノ酸を不斉源とする水酸基含有ポリ(メタフェニレンエチニレンアリーレンエチニレン)の合成と二次構造2014

    • 著者名/発表者名
      曽川洋光, 三田文雄, 高田十志和
    • 学会等名
      日本化学会第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 新規共役高分子の合成と特性2014

    • 著者名/発表者名
      三田文雄
    • 学会等名
      関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学(大阪)
    • 年月日
      20140123-20140124
  • [学会発表] Synthesis and Photoresponse of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s Bearing Azobenzene Moieties2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sanda, Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      20131117-20131122
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Stimuli-Response of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sanda
    • 学会等名
      International Symposium on Stimuli-Responsive Materials
    • 発表場所
      Santa Rosa, USA
    • 年月日
      20131020-20131022
    • 招待講演
  • [学会発表] Polymerization of Phenylacetylenes Using Well-defined Rhodium Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sanda, Shohei Kumazawa, Jesus Rodriguez Castanon, Naoya Onishi, Masashi Shiotsuki
    • 学会等名
      IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization 2013
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫)
    • 年月日
      20130923-20130928
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Bulky Phosphine-Ligated Palladium Catalysts to the Polymerization of 1-Chloro-2-Arylacetylenes2013

    • 著者名/発表者名
      Jesus Rodriguez Castanon, Masashi Shiotsuki, Natsuhiro Sano, Fumio Sanda
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(石川)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 金属を含有する光学活性共役高分子の合成と特性2013

    • 著者名/発表者名
      宮城 雄, 曽川洋光, 三田文雄
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(石川)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] Development of Bulky Monophosphine-Ligated Palladium Catalysts for the Polymerization of Disubstituted Acetylenes2013

    • 著者名/発表者名
      Jesus Rodriguez Castanon, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [学会発表] 含金属光学活性共役ポリマーの合成と特性2013

    • 著者名/発表者名
      宮城 雄, 曽川洋光, 三田文雄
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [学会発表] フェニレンエチニレン系光学活性共役高分子の合成と高次構造制御

    • 著者名/発表者名
      三田文雄
    • 学会等名
      長州ポリマー研究会第3回講演会
    • 発表場所
      山口大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 共役高分子の精密合成と高次構造制御

    • 著者名/発表者名
      三田文雄
    • 学会等名
      高分子合成シンポジウム京都2014
    • 発表場所
      メルパルク京都(京都)
    • 招待講演
  • [図書] Conjugated Polymers: A Practical Guide to Synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sanda, Masashi Shiotsuki, Toshio Masuda
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      Royal Society of Chemistry
  • [図書] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sanda
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      Springer-Verlag

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公開日: 2015-05-28  

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