相補的な塩橋を利用した３次元有機フレームワークの構築と応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550151
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 古荘 義雄 近畿大学, 分子工学研究所, 准教授 (00281270)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 超分子化学

研究概要

研究成果の概要（和文）：様々な機能団を導入したアミジンポリマーと相補的なカルボン酸ポリマーとの二重らせんを合成し、それらの二重らせん形成の熱力学および速度論的特性を明らかにした。両末端にカルボキシル基をもつテレケリック型ポリブタジエンと主鎖型ポリアミジンから塩橋を介した超分子ポリマーゲルを合成し、その力学的物性が向上するだけでなく、温度変化などの外部刺激に応答して動的粘弾性が変化することを明らかにした。また、ポリアミジンとPEGからなる均一な二成分系が、効率よく炭酸ガスを捕捉することを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Supramolecular Polymer Gels Formed from Carboxy-Terminated Telechelic Polybutadiene and Polyamidine Through Amidinium-Carboxylate Salt Bridge (2014)
  • 著者名/発表者名: Furusho, Y. and Endo, T.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci., Part A; Polym. Chem. 巻: 52 ページ: 1815-1824
  • DOI: 10.1002/pola.27187
• [雑誌論文] Supramolecular organogels formed through complementary double-helix formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Banno, M., Wu, Z.-Q., Makiguchi, W., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: ChemPlusChem 巻: 79 ページ: 35-44
  • DOI: 10.1002/cplu.201300108
• [雑誌論文] Formation of a homo double helix of a conjugated polymer with carboxy groups and amplification of the macromolecular helicity by chiral amines sandwiched between the strands (2013)
  • 著者名/発表者名: Makiguchi, W., Kobayashi, S., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. 巻: 52 ページ: 5275-5279
  • DOI: 10.1002/anie.201301005
• [雑誌論文] Photocontrolled template-directed synthesis of complementary double helices assisted by amidinium-carboxylate salt bridge formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, J., Taura, D., Yamada, H., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 4 ページ: 2960-2966
  • DOI: 10.1039/c3sc50833a
• [雑誌論文] Capture and release of CO_2 by polyamidine (2013)
  • 著者名/発表者名: Furusho, Y. and Endo, T.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci., Part A : Polym. Chem. 巻: 51 ページ: 3404-3411
  • DOI: 10.1002/pola.26737
• [雑誌論文] Synthesis of helically twisted [1 + 1]macrocycles assisted by amidinium-carboxylate salt bridges and control of their chiroptical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakatani, Y., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 11 ページ: 1614-1623
  • DOI: 10.1039/c2ob27054d
• [雑誌論文] Diastereoselective imine-bond formation through complementary double-helix formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, H., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 ページ: 7250-7253
  • DOI: 10.1021/ja301430h
• [雑誌論文] Thermodynamic and kinetic stabilities of complementary double helices utilizing amidinium–carboxylate salt bridges (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, H., Wu, Z.-Q., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 ページ: 9506-9520
  • DOI: 10.1021/ja303701d
• [雑誌論文] Chiral amplification in double-stranded helical polymers through chiral and achiral amidinium-carboxylate salt bridges (2012)
  • 著者名/発表者名: Makiguchi, W., Kobayashi, S., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: Polym. J. 巻: 44 ページ: 1071-1076
  • DOI: 10.1038/pj.2012.70
• [雑誌論文] Synthesis of complementary double-stranded helical oligomers through chiral and achiral amidinium-carboxylate salt bridges and chiral amplification in their double-helix formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, H., Ikeda, M., Hasegawa, T., Furusho, Y. and Yashima, E.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 133 ページ: 3419-3432
  • DOI: 10.1021/ja108514t
• [学会発表] アミジン塩構造を持つ架橋ポリスチレン触媒による常温常圧下での二酸化炭素とエポキシドからの環状カーボナート合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳直人・古荘義雄・遠藤剛
  • 学会等名: 第63回ネットワークポリマー講演討論会
  • 発表場所: 千葉大学,千葉県
  • 年月日: 20131021-23
• [学会発表] m-ターフェニル誘導体を単位構造とするカルボン酸二量体およびポリマーの二重らせん形成と不斉選択的な会合体形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 牧口航・田邉純樹・山田英和・飯田拡基・田浦大輔・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学,石川県
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] アミジンを用いた超分子構築と反応開発〜構造有機化学と分子工学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄
  • 学会等名: 第45回構造有機化学若手の会夏の学校
  • 発表場所: 道後プリンスホテル,愛媛
  • 年月日: 20130804-06
  • 招待講演
• [学会発表] アミジンとオキソ酸の水素結合を基盤とするネットワークポリマーの合成と物理化学的特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷美菜,青柳直人,古荘義雄,遠藤剛
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館,京都府
  • 年月日: 20130529-30
• [学会発表] アミジンとカルボン酸の塩橋形成を利用したらせん構造を有する新規[1+1]マクロサイクルの合成とその刺激応答挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷裕次,古荘義雄,八島栄次
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館,京都府
  • 年月日: 20130529-30
• [学会発表] ヒネリを活かした超分子の構築と機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄
  • 学会等名: 第3回PHOENICS国際シンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学,熊本県
  • 年月日: 20130307-08
  • 招待講演
• [学会発表] 超分子化学的アプローチによる動的ナノ構造の創発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: 分子ナノシステムの創発化学終了公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京国際フォーラム,東京都
  • 年月日: 20130201-02
  • 招待講演
• [学会発表] Construction of Supramolecular Assemblies by Twisting Organic Molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Furusho
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学,富山県
  • 年月日: 20120921-23
  • 招待講演
• [学会発表] 相補的な塩橋形成を利用した人工二重らせんのテンプレート合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牧口航・,山田英和・古荘義雄・田邉純樹・田浦大輔・八島栄次
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学,愛知
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] アミジニウムーカルボキシレート塩橋形成を利用したキラル[1+1]マクロサイクルの設計と合成およびその構造制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷裕次・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学,愛知
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] キラルなテンプレートを用いた不斉選択的イミン結合形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄・山田英和・牧口航・八島栄次
  • 学会等名: 分子ナノシステムの創発化学第4回全体会議
  • 発表場所: ホテル志賀サンバレー(長野志賀高原),長野県
  • 年月日: 20120817-18
  • 招待講演
• [学会発表] キラルなテンプレートを用いた不斉選択的イミン結合形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牧口航・山田英和・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜,神奈川
  • 年月日: 20120529-31
• [学会発表] カルボキシル基を有するm-ターフェニル骨格を単位構造とする共役高分子の二重らせん形成とキラルアミンによるらせん誘起 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧口航・小林晋三・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス,岡山県
  • 年月日: 20110928-30
• [学会発表] 相補的塩橋形成を利用した新規キラル[1+1]マクロサイクルの合成とその構造制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄・中谷裕次・八島栄次
  • 学会等名: 新学術領域「分子ナノシステムの創発化学」第三回全体会議
  • 発表場所: 大分県別府市(亀の井ホテル),大分県
  • 年月日: 20110819-20
  • 招待講演
• [学会発表] ヒネリを活かした超分子組織体の構築と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄
  • 学会等名: 第76回高分子若手研究会[関西]〜次世代機能性材料に向けた新高分子サイエンス
  • 発表場所: 京都府立ゼミナールハウス,京都市右京区
  • 年月日: 20110805-06
  • 招待講演
• [学会発表] ヒネリを制御した超分子組織体の構築と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄
  • 学会等名: 第5回超分子若手懇談会〜次世代超分子の応用と展開
  • 発表場所: 戸倉上山田温泉ホテル園山荘,長野県
  • 年月日: 20110707-08
  • 招待講演
• [学会発表] m-ターフェニル骨格を単位構造とするアキラルなカルボン酸二量体の二重らせん形成とキラルアミンによるらせん誘起 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧口航・小林晋三・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場,大阪府
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] アミジニウムーカルボキシレート塩橋形成を利用した新規キラル[1+1]マクロサイクルの合成とその構造制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中谷裕次・三輪和弘・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: Symposium on Molecular Chirality 2011
  • 発表場所: 東京工業大学(大岡山キャンパス),東京都
  • 年月日: 20110520-21
• [学会発表] m-ターフェニル誘導体を単位構造とするカルボン酸オリゴマーの二重らせん形成とらせん誘起 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧口航・小林晋三・三輪和弘・古荘義雄・八島栄次
  • 学会等名: Symposium on Molecular Chirality 2011
  • 発表場所: 東京工業大学(大岡山キャンパス),東京都
  • 年月日: 20110520-21
• [学会発表] 人工二重らせん超分子の構築と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古荘義雄
  • 学会等名: 11-1超分子研究会〜生物に迫る超分子
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス,東京都
  • 年月日: 2011-05-16
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.moleng.fuk.kindai.ac.jp/index.html