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2013 年度 実績報告書

分子カプセルを利用した3次元規則性超分子構造体の作成と機能開発

研究課題

研究課題/領域番号 23350051
研究機関金沢大学

研究代表者

山岸 忠明  金沢大学, 物質化学系, 教授 (90220251)

研究分担者 生越 友樹  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (00447682)
高田 晃彦  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (20254427)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード分子カプセル / 液晶構造 / 反応場 / 規則的配列 / 三次元規則構造
研究概要

1)レゾルシノールと脂肪族アルデヒドを塩酸触媒下で縮合反応させることで、両親媒性環状化合物カリックス[4]レゾルシンアレーン(amp-CR)が合成できる。amp-CRの特徴として空孔を持つためホスト-ゲスト相互作用を有することおよび両親媒性であるためミセルのように凝集しやすいことが挙げられる。本研究では、アルキル鎖の炭素数が異なるamp-CRを合成し、その凝集状態を解析した。さらに、amp-CRの凝集を利用したシリコーン微粒子の合成を試み、粒径を制御した微粒子を合成することが可能となった。
分子カプセルのキラル配列を目指して、セルロース誘導体が濃厚な溶液中で形成するコレステリック液晶相を固定した界面を調製した。すなわち、低温でのセラミックス合成法であるsol-gel法によってセルロース/シリカハイブリッド複合体を合成し、液晶構造を固定化したキラリティーをもつ材料を調製した。これをもとに、キラルな状態をもつ分子カプセルの配列を検討した。
2)シクロデキストリン(CD)はグルコース単位が環状に結合した分子であり、6量体のα-CD、7量体のβ-CD、8量体のγ-CDが存在し、空孔サイズに応じた分子を特異的に包接する。また、CDはチャンネル型、かご型、層状型の結晶形態をとる。ソフトマテリアルである液晶は、熱および濃度の変化により自発的にメソゲンが配向するため、CDが液晶を形成することでCDの空孔を維持して規則的に空孔を並べたソフトマテリアルを構築できる。このようなナノレベルの空間は、分子カプセルや反応場としての応用が期待される。そこで本研究では、α-CD、β-CD、γ-CDの6位に選択的にメソゲンを導入した液晶性CD誘導体を合成し、サーモトロピックおよびリオトロピック液晶特性とその集合体構造について調査したところ、環状骨格が層状に配列した特異な空間を作り出すことが可能となった。

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

    (4件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] キラル特性をもつ有機無機ハイブリッド材料の創製2014

    • 著者名/発表者名
      山岸忠明
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      20140528-20140530
  • [学会発表] チャンネル型構造を有するシクロデキストリン誘導体の液晶特性2014

    • 著者名/発表者名
      和田昌大
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] キラル特性をもつ有機無機ハイブリッド材料の合成2013

    • 著者名/発表者名
      塚崎裕希
    • 学会等名
      平成25年度高分子学会北陸支部研究発表会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 年月日
      20131116-20131117
  • [備考] 金沢大学理工研究域物質化学類応用化学コース高分子化学研究室研究内容

    • URL

      http://kohka.ch.t.kanazawa-u.ac.jp/lab3/research/research.html

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公開日: 2015-05-28  

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