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2016 年度 実施状況報告書

パーフルオロ鎖の自発的らせんに着目したゲルの階層的構造相変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26620068
研究機関愛媛大学

研究代表者

佐藤 久子  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20500359)

研究分担者 矢島 知子  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (10302994)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード超分子キラリティ / 低分子量ゲル化剤
研究実績の概要

本研究ではゲルをとりあげ、分子キラリティがどのように組織化されて超分子キラリティの発現に至るかを階層的観点(形成までの種々の時間と空間スケールに着目する)から明らかにすることを目的としている。方法としては、振動円二色性分光法(VCD)を用いる。対象としては、パーフルオロアルキル基をもつ一連のゲル化剤分子を合成する。パーフルオロ部分は、フッ素原子間の立体障害から自発的にらせんを巻くことが知られている。そこで、ゲル化によってこの部分が明確なVCDシグナルを与えることを手がかりに、どのような段階を経て、キラルフィブリールが形成されるかを解明する。
本年度は、ゲルのフィブリールの形成過程の追跡のために以下の検討を行った:(1)パーフルオロ基とアルキル基をもつ別々のゲル化剤を混合した2成分系をとりあげ、ゲル化を平衡論と速度論の両観点から検討を行った。そのために、2つ成分のそれぞれの特性CO伸縮振動に着目し、VCD吸収の大きさや符号からゲル化のプロセスを追跡した。また、(2)ゲル化剤が2次元的に制限された条件下でどのような会合を示すかについて調べた。そのために、ラングミュア・ブロジェット(LB)法によりゲル化剤薄膜を製造し、その表面形状を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。その結果、キラルの場合とラセミ体に関して、2次元界面における凝集の方法が異なることがわかった。さらに、ゲルフィブリールの前駆体と思われる会合体も見出された。
また、新規ゲル化剤の合成も行い、そのゲル化能に関しても検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

おおむね順調にすすんでいるが、H28年度最後の段階におけるLB膜形成において、当初予想しなかった現象が見つかった。そのため、その追加実験や再現実験が必要となった。H29年度まで計画を延長して検討することにした。

今後の研究の推進方策

ゲル化剤の界面における挙動の解明を引き続き行い、キラルとラセミ体の場合の凝集形態相違の確認や、LB膜で被覆したガラス表面の親水性、撥水性の検討を表面圧力との関係を基に行う予定である。原子間力顕微鏡を用いて、表面状態の観察をする予定である。また、振動円二色性分光法と単結晶X線の結果を用いて、固体状態とゲル状態におけるフィブリールの構造予測をおこなう予定である。

次年度使用額が生じた理由

最終年度の計画である超分子キラリティの経時変化の検討において、振動円二色性分光法(VCD)と原子間力顕微鏡(AFM)によるゲル化過程のその場観察を行っている。その過程で、当初の計画になかった現象が見つかり、その追加や再現実験を行っている。その解析に時間を要しており、次年度に延長して検討することにした。

次年度使用額の使用計画

ゲル化剤の挙動解析のための消耗品、謝金、出張費、学会参加費、論文掲載費などに使用予定である。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Solid State VCD spectra of Isoleucine and its Related Compounds: Effects of Interplay between Two Chiral Centers2017

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Izuru Kawamura, Akihiko Yamagishi, Fumi Sato
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 ページ: 449-452

    • DOI

      10.1246/cl.161043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Free Visible-Light Radical Iodoperfluoroalkylation of Terminal Alkenes and Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yajima, Mako Ikegami
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: - ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/ejoc.201700077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of perfluoroalkylated pentacenes and evaluation of their fundamental physical properties2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Yamada, Keita Kinoshita, Shota Iwama, Takashi Yamazaki, Toshio Kubota, Tomoko Yajima, Kyoko Yamamoto, Shinya Tahara
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 15 ページ: 2522-2535

    • DOI

      10.1039/c7ob00043j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ペルフルオロアルキル基を有するキラルアミノ酸類の簡便な合成法2017

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 68 ページ: 26-31

  • [雑誌論文] 赤外放射光の円偏光特性を利用した振動円二色性測定2016

    • 著者名/発表者名
      池本 夕佳, 佐藤 久子, 森脇 太郎
    • 雑誌名

      Spring-8 利用研究成果集 Section A (Scientific Research Report)

      巻: 4 ページ: 185-189

    • DOI

      10.18957/rr.4.2.185

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural change of layered alkylsiloxanes during reversible melting-solidification process2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Fujii, Shigenobu Hayashi, Hideo Hashizume, Shuichi Shimomura, Keiko Jimura, Taketoshi Fujita, Nobuo Iyi, Akihiko Yamagishi, Hisako Sato, Toshihiro Ando
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Phys. Chem.

      巻: 18 ページ: 19146-19157

    • DOI

      10.1039/C6CP02363K

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced Double Perfluoroalkylation of Methylacenes2016

    • 著者名/発表者名
      Emiko Nogami, Yuri Washimi, Takashi Yamazaki, Toshio Kubota, Tomoko Yajima
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 57 ページ: 2624-2627

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.05.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機分子触媒を用いた光ペルフルオロアルキル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 16 ページ: 35-41

  • [学会発表] パーフルオロ基をもつゲル化剤の単分子膜の性質2017

    • 著者名/発表者名
      山岸晧彦,矢島知子,田村堅志,佐藤久子
    • 学会等名
      日本化学会 第97回春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Chiral Crystallization of Ammonium Carboxylates: Assembly Manners of Twofold Helices2017

    • 著者名/発表者名
      SASAKI Toshiyuki, UESUGI Tsubasa, MIYATA, Mikiji, HISAKI Ichiro, SATO, Hisako, TOHNAI, Norimitsu, MATSUO, Yoshiaki
    • 学会等名
      日本化学会 第97回春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Chiral-Linkage-Induced Helical Ordering of Rigid Cylindrical Inorganic Polymer in their Thixotropic Gel2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka, Hiroto Kikuchi, Tei Maki, Hiroyasu Masunaga, and Hisako Sato
    • 学会等名
      Gel Symposium2017
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス,千葉
    • 年月日
      2017-03-07 – 2017-03-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 光ラジカル反応を利用したキラル含フッ素アミノ酸類の合成2016

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      2nd Joint Workshop on Chirality in Chiba University (WCCU) and Soft Molecule Activation (SMA)
    • 発表場所
      千葉大学、千葉
    • 年月日
      2016-12-19 – 2016-12-19
    • 招待講演
  • [学会発表] らせん間相互作用の調整によるキラル結晶化の制御2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木俊之,上杉飛翔,宮田幹二,久木一朗,佐藤久子,藤内謙光,松尾吉晃
    • 学会等名
      平成28年度 日本結晶学会 年会及び会員総会会
    • 発表場所
      茨城県立県民文化センター、茨城県
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
  • [学会発表] 短鎖のパーフルオロアルキル鎖とアルキル鎖を有するキラルゲル化剤の合成とその物性2016

    • 著者名/発表者名
      近藤瑛里,佐藤久子,山岸晧彦,矢島知子
    • 学会等名
      日本化学会秋季 第6回 CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀,東京都江戸川区
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [学会発表] フルオラスキラルゲル化剤の合成と物性:ペルフルオロアルキル基による配列制御2016

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会第9回シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋市
    • 年月日
      2016-10-07 – 2016-10-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 多様な低次元超分子の構築と機能化2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木俊之,宮田幹二,佐藤久子,久木一朗,藤内謙光,松尾吉晃
    • 学会等名
      低次元光機能材料研究会第5回サマーセミナー
    • 発表場所
      美保関、島根県
    • 年月日
      2016-09-27 – 2016-09-28
  • [学会発表] Chiral Cystralization by Interhelical CH/pi Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木俊之,上杉飛翔,宮田幹二,久木一朗,佐藤久子,藤内謙光,松尾吉晃
    • 学会等名
      第25回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学 京都市左京区
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-19
  • [学会発表] 超分子キラリティー発現によるイモゴライトチクソトロピー性ゲルの高次秩序化2016

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋,菊地洋人,増永啓康,牧禎,佐藤久子,重原淳孝
    • 学会等名
      第60回粘土化学討論会
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス、福岡市
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-16
  • [学会発表] Photoinduced perfluoroalkylation of acenens2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yajima
    • 学会等名
      6th Korea-Japan-China Joint Seminar on Fluorine Chemistry
    • 発表場所
      Changwon,韓国
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ペルフルオロアルキル基導入法:ラジカル反応のすゝめ2016

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      第6回フッ素化学若手の会
    • 発表場所
      マホロバ・マインズ三浦、神奈川
    • 年月日
      2016-08-29 – 2016-08-30
    • 招待講演
  • [学会発表] パーフルオロアルキル基とアルキル基を有する低分子キラルゲル化剤2016

    • 著者名/発表者名
      近藤瑛里,矢島知子,山岸晧彦,佐藤久子
    • 学会等名
      第20回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学山上会館、文京区本郷
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-05
  • [学会発表] 光ペルフルオロラジカル付加を用いる高分子合成、ゲル形成材料2016

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      日本高分子学会関東支部 第54回茨城地区活動講演会
    • 発表場所
      茨木大学水戸キャンバス、茨木
    • 年月日
      2016-06-24 – 2016-06-24
    • 招待講演
  • [学会発表] An Evidence for Effects of Elongation of Perfluoroalky Chains on Gelation by Means of Vibrational Circular Dichroism2016

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Tomoko Yajima, Akihiko Yamagihsi
    • 学会等名
      MCASIA2016
    • 発表場所
      ナレッジキャピタルコングレコンベンションセンター, Oosaka
    • 年月日
      2016-04-20 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid-state VCD Spectroscopy as a Tool for Characterization of Supramolecular Chirality2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Sasaki, Mikiji Miyata, Ichiro Hisaki, Norimitsu Tohnai, Hisako Sato
    • 学会等名
      MCASIA2016
    • 発表場所
      ナレッジキャピタルコングレコンベンションセンター, Oosaka
    • 年月日
      2016-04-20 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [図書] 低分子ゲルの開発と応用:第5章 振動円二色性分光法によるゲル形成過程の解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤久子、矢島知子
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 愛媛大学理学部化学科複合体化学研究室

    • URL

      http://chem.sci.ehime-u.ac.jp/~comchem1/

  • [備考] 愛媛大学教員実績情報システム

    • URL

      http://yoran.office.ehime-u.ac.jp/profile/ja.fb2f237dd556c9a760392a0d922b9077.html

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公開日: 2018-01-16  

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