ロタキサンスイッチ駆動型フォルダマーの合成と機能

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750148
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中薗 和子 東京工業大学, 男女共同参画推進センター, 助教 (30467021)
• 連携研究者: 高田 十志和 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (40179445)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ロタキサン / フォルダマー / らせん / 分子スイッチ / 分子素子 / キラリティー

研究概要

動的にランダムコイル構造とらせん構造の変換が可能なフォルダマー挙動をもつポリマーの構造制御は、分子認識や添加剤あるいは溶媒により制御されてきた。本研究では新たな制御方法として分子素子であるロタキサン分子スイッチを用いて可逆的に制御し、ポリマーの高次構造由来の物性を随意に制御しようとする目的で行った。ロタキサン分子スイッチを側鎖に有する構造明確なポリ(m-フェニレンジエチニレン）の合成法を確立し、ポリマーの側鎖においても酸・塩基応答性のロタキサン分子スイッチが良好な応答性を示すことを確かめた。さらにキラルなロタキサンを用いてらせんのキラリティー制御も達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Reversible helix-random coil transition of poly (m-phenylenediethynylene) by a rotaxane switch (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakiko Suzuki, Fumitaka Ishiwari, Kazuko Nakazono, and Toshikazu Takata
  • 雑誌名: Chem. Oommun 巻: 48 ページ: 6478-6480
  • DOI: 10.1039/C2CC18116A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of a side chain rotaxane structure on the helix-folding of poly (m-phenylene diethynylene)
  • 著者名/発表者名: Sakiko Suzuki, Kazuki Matsuura, Kazuko Nakazono, Toshikazu Takata
  • 雑誌名: Polym. J. ASAP
  • DOI: 10.1038/pj.2014.4
  • 査読あり
• [学会発表] 分子不斉型ロタキサンスイッチを用いるぽり(メターフェニレンジエチニレン)フォルダマーの構造制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中薗和子, 鈴木咲子, 松浦一生, 高田十志和
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 側鎖の光学活性ロタキサンスイッチによるらせん構造制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木咲子, 松浦一生, 中薗和子, 高田十志和
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 側鎖に導入したロタキサンスイッチによるらせんフォルダマーの構造とその制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木咲子, 松浦一生, 中薗和子, 高田十志和
  • 学会等名: 第14回リング・チューブ超分子研究会
  • 発表場所: 九州大学、福岡
  • 年月日: 20140319-20
• [学会発表] 分子不斉型ロタキサンスイッチによるポリ(m-フェニレンジエチニレン)の構造特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木咲子, 松浦一生, 中薗和子, 高田十志和
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学、東京
  • 年月日: 20130905-07
• [学会発表] 分子不斉なロタキサン構造を側鎖に持っポリ(肱フェニレンジエチニレン)の構造特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松浦一生, 鈴木咲子, 中薗和子, 高田十志和
  • 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
  • 年月日: 20130529-31
• [学会発表] Control of Helical Confornlation of Poly (m-diethynylbenzene) Using a Rotaxane Switch with Molecular Chirality (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakiko Suzuki, Fumitaka Ishiwari, Kazuko Nakazono, Toshikazu Takata
  • 学会等名: 5th Gratama Workshop
  • 発表場所: 東京工業大学, 東京
  • 年月日: 20130529-0601
• [学会発表] 側鎖に導入した分子不斉ロタキサンスイッチによるポリマーの高次構造制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木咲子, 石割文崇, 中薗和子, 高田十志和
  • 学会等名: モレキュラー・キラリティー2013
  • 発表場所: 京都大学、京都
  • 年月日: 20130510-11
• [学会発表] 側鎖に分子不斉型ロタキサン構造を持っ高分子のらせん構造制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松浦一生, 鈴木咲子, 中薗和子, 高田十志和
  • 学会等名: モレキュラー・キラリティー2013
  • 発表場所: 京都大学、京都
  • 年月日: 20130510-11
• [学会発表] 側鎖ロタキサンの構造変化がもたらすポリマー主鎖の高次構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中薗和子, 石割文崇, 鈴木咲子, 高田十志和
  • 学会等名: 配位プログラミング第1回若手フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-05-21
  • 招待講演
• [図書] Supramolecular Chemistry: from Molecules to Nanomaterials, Volume 5 : Self-Assembly and Supramolecular Devices, Self-Assembly of Macromolecular Threaded Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tachibana, K. Nakazono, T. Takata
  • 総ページ数: 2207-2223
  • 出版者: John Wiley & Sons
• [備考] 1)アウトリーチ活動 毎年、年1回のオープンキャンパス(10月～11月開催)にて、研究成果の一般市民向けの公開と、身近な材料を用いた架橋高分子の合成の演示実験を行い、高分子化学や超分子化学がどのような所に活かされているかを理解してもらう活動を行っている。 また、研究で得られた成果は研究室のホームページにて随時公開している。
• [備考] 研究室URL
  • URL: http://www.op.titech.ac.jp/polymer/lab/takata/index.html