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2016 年度 実績報告書

単糖連結型ビフェニル基含有π共役高分子を活用するスイッチングキラル固定相の創成

研究課題

研究課題/領域番号 26410129
研究機関金沢大学

研究代表者

井改 知幸  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90402495)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード共役高分子 / スイッチング / キラリティー / グルコース / 高次構造 / 光学分割 / コンホメーション / 軸不斉
研究実績の概要

前年度までに、グルコース連結型ビフェニルユニットを主鎖に含有するπ共役高分子のコンホメーション変化を巧みに利用することで、同一ポリマーから「不斉識別能の異なる2種類のキラル固定相」を作製できることを報告している。平成28年度は、上述のキラル固定相の耐久性向上を目指し、「架橋部位として側鎖の一部にエチニル基を導入したpoly-Aim」を合成し、その表面修飾シリカゲル上への固定化を試み、「カラム内らせん-ランダムコイル転移に基づく不斉識別能スイッチング」について検討を行った。
アジド化表面処理を施したシリカゲル上へのpoly-Aimの固定化反応を行ったところ、シリカゲルに対して3 wt%相当のポリマーが固定化できることが分かった。得られたシリカゲルをカラムに充填後、固定化されたポリマーのコンフォメーションをランダムコイル構造に制御するために、カラム内をクロロホルムで満たし、室温で3日間静置した。このように調製した固定化型キラル固定相の光学分割能を評価したところ、ジアミド化合物(1)を光学分割可能であり、金属錯体(2)に対して明確な不斉識別能を示さないことが分かった。続いて、コンホメーション変化に伴う不斉識別能のスイッチングについて検討を行った。アセトニトリルでカラム内を処理した後、再度、光学分割能の評価を行った。その結果、1に対する不斉識別能が低下する一方、2の光学分割が可能となることが明らかとなった。以上の結果は、「シリカゲル上に固定化されたポリマーのコンホメーションが、溶媒環境の違いに応答してらせん-ランダムコイル転移可能であること」及び「汎用有機溶媒でカラム内を処理するだけで、異なる不斉識別能を有するキラル固定相二状態間のスイッチングが可能であること」を明確に示している。本カラムを再度クロロホルムで処理することで、初期状態の能力に戻せることも確認している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The Dawn of Chiral Material Development Using Saccharide-Based Helical Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 49 ページ: 355-362

    • DOI

      10.1038/pj.2016.123

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cellulose derivatives bearing pyrene-based π-conjugated pendants with circularly polarized luminescence in molecularly dispersed state2017

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.; Kojima, Y.; Shinohara, K.-i.; Maeda, K.; Kanoh, S.
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 117 ページ: 220-224

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2017.04.032

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A cellulose-based chiral fluorescent sensor for aromatic nitro compounds with central, axial and planar chirality2017

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.; Suzuki, D.; Shinohara, K.-i.; Maeda, K.; Kanoh, S.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 8 ページ: 2257-2265

    • DOI

      10.1039/C7PY00285H

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and chiroptical properties of a [small pi]-conjugated polymer containing glucose-linked biphenyl units in the main chain capable of folding into a helical conformation2016

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.; Shimizu, S.; Awata, S.; Kudo, T.; Yamada, T.; Maeda, K.; Kanoh, S.
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 7 ページ: 7522-7529

    • DOI

      10.1039/C6PY01759B

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chiral fluorescent sensors based on cellulose derivatives bearing terthienyl pendants2016

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.; Suzuki, D.; Kojima, Y.; Yun, C.; Maeda, K.; Kanoh, S.
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 7 ページ: 4793-4801

    • DOI

      10.1039/c6py00967k

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of a minority enantiomer on the polymerization of alanine-based isocyanides with an oligothiophene pendant2016

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.; Wada, Y.; Takagi, Y.; Shinohara, K.-i.
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 7 ページ: 7057-7067

    • DOI

      10.1039/c6py01351a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Amylose- and β-Cyclodextrin-Based Chiral Fluorescent Sensors Bearing Terthienyl Pendants2016

    • 著者名/発表者名
      Ikai, T.; Yun, C.; Kojima, Y.; Suzuki, D.; Maeda, K.; Kanoh, S
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 21 ページ: 1518-1529

    • DOI

      10.3390/molecules21111518

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 天然物を出発原料に用いたキラル材料開発2016

    • 著者名/発表者名
      井改知幸
    • 学会等名
      平成28年度北陸地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      福井県坂井市三国町テクノポート
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-11
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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