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2013 年度 実績報告書

両親媒性含遷移金属ロタキサンを用いる分散系の制御-温度可逆ゾルゲル相転移

公募研究

研究領域配位プログラミング ― 分子超構造体の科学と化学素子の創製
研究課題/領域番号 24108711
研究機関東京工業大学

研究代表者

小坂田 耕太郎  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (00152455)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードパラジウム / ゲル / ミセル / ロタキサン / 大環状化合物 / 超分子
研究概要

両親媒性分子を軸状分子成分、α―シクロデキストリンを環状分子成分とするロタキサン、擬ロタキサンを新たに設計して合成し、その機能を明らかにした。フェロセンを片末端に有するアルキルピリジニウム塩をα―シクロデキストリンと水中で混合することによって、両者が1対1で会合した擬ロタキサンが生成した。その水溶液では2段階の臨界温度が観測され、低濃度では球状ミセルとして、高濃度では筒状ミセルとして会合していることがわかった。さらに高濃度では、会合体の橋かけによってゲルが生成することがわかった。
この擬ロタキサンは末端フェロセニル基を含むことから、その酸化還元挙動を検討したところ、塩化ニトロシルとの反応では酸化によるフェロセニウム生成がおこり、ミセル構造が崩壊することがわかった。これはフェロセニウムの正電荷の分子間反発によって秩序的な配向構造が不安定化したためと理解できる。
かさだかいアリール基とビピリジニウム基とを末端に有する両親媒性分子をパラジウム(II)錯体、α―シクロデキストリンの存在下で混合したところ、α―シクロデキストリンが包接した擬ロタキサンのビピリジニウム部分がパラジウムに結合し、全体で五成分分子からなるロタキサンが生成した。平面四角形を有するパラジウムのシス位にビピリジニウムが配位し、全体はL字型の剛直な分子構造をとることがわかる。このような分子形状をもつにも関わらず、この錯体は水中では会合してミセル及びゲルを形成することがわかった。これは配位子を覆うシクロデキストリンが分子間で相互作用をもつことが原因と考えられる。

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

    (7件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Rhomboid-shaped Organic Host Molecule with Small Binding Space. Unsymmetrical and Symmetrical Inclusion of Halonium Ions2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Suzaki, Takashi Saito, Tomohito Ide, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Dalton Tranasactions

      巻: 43 ページ: 6643-6649

    • DOI

      10.1039/C3DT53629G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Properties of Molecular Tweezers with a Bis(2-hydroxyphenyl)pyrimidine Backbone2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Tsuchido, Yuji Suzaki, Tomohito Ide, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Chemistry a European Journal

      巻: 20 ページ: 4762-4771

    • DOI

      10.1002/chem.201304380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphiphilic ferrocenylated alkylpyridinium: the formation of micelles and hydrogels and their disaggregation induced by an external stimulus2013

    • 著者名/発表者名
      Yuji Suzaki, Hirotaka Endo, Takahiro Kojima, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 42 ページ: 16222-16330

    • DOI

      10.1039/C3DT51597D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallohydrogel Formed from Amphiphilic Pd Complex and α-Cyclodextrin: Control of its Sol-gel Transition2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Taira, Yuji Suzaki, Kohtaro Osakada
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 42 ページ: 1062-1064

    • DOI

      10.1246/cl.130345

    • 査読あり
  • [学会発表] A Bis(2-hydroxyphenyl)pyrimidine-bridged Multiple Molecular Spur Gears: Synthesis and Dynamic Motions2014

    • 著者名/発表者名
      土戸吉高、須崎裕司、小坂田耕太郎
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Reversible Intermolecular Exchange of Aryl Ligands of Diarylplatinum(II) Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      吉越裕介、須崎裕司、小坂田耕太郎
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 高周期14族元素により安定化された白金多核錯体の合成と反応2013

    • 著者名/発表者名
      田中 君弥, 大嶺 俊平, 田邊 真, 小坂田 耕太郎
    • 学会等名
      錯体化学第63回討論会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20131102-20131104

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公開日: 2015-05-28  

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