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2014 年度 実績報告書

らせん構造制御を基盤とする超分子・高分子有機触媒の開発

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 26105724
研究機関島根大学

研究代表者

飯田 拡基  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (30464150)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード高分子不斉触媒 / らせん構造 / 有機分子触媒 / イミダゾリジノン / ポリフェニルアセチレン
研究実績の概要

光学活性なイミダゾリジノン誘導体を有するフェニルアセチレンとアキラルなイミダゾリジノン誘導体を有するフェニルアセチレンをそれぞれ合成し、混合比を変えてロジウム触媒により共重合することにより、組成比の異なるらせん構造を有する共重合体を合成することに成功した。円二色性スペクトル測定の結果、いずれの高分子も部分的に導入された光学活性なイミダゾリジノン側鎖のキラリティを反映して、一方向巻きに片寄ったらせん構造が誘起されたことが明らかとなった。キラルなイミダゾリジノン側鎖の触媒活性点を保護して触媒活性を消失させた共重合体を合成し、Diels-Alder反応における触媒活性および不斉選択性を検討したところ、アキラルなイミダゾリジノン側鎖に由来する触媒活性が観測され、30% ee前後の不斉選択性が発現することが明らかとなった。発現した触媒活性や不斉選択性は低いものの、ポリフェニルアセチレンに誘起されたらせんキラリティにより、側鎖に導入されたアキラルな触媒部位に不斉選択性を付与できることが明らかとなった。

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

キラルおよびアキラルなイミダゾリジノン誘導体を有する種々のホモポリマー・コポリマーを合成した。得られたらせん高分子のキラル光学特性や触媒活性を調べ、らせん構造に由来する不斉選択性が発現することを見出した。以上の結果から、当初目標は十分達成できたと考えられる。

今後の研究の推進方策

策定した研究計画に従い、27年度はこれまでに合成したらせん高分子の動的制御に焦点をあてて検討を行う。なかでも外部刺激に応答したらせんの構造制御やそれに伴う触媒活性、基質特異性、不斉選択性のスイッチングが可能かどうかについて、重点的に検討する。また、らせん高分子触媒側鎖の精密設計を通じて、より高活性かつ高選択的ならせん高分子触媒の開発も推進する。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and chiral recognition ability of helical polyacetylenes bearing helicene pendants2014

    • 著者名/発表者名
      E. Anger, H. Iida, T. Yamaguchi, K. Hayashi, D. Kumano, J. Crassous, N. Vanthuyne, C. Roussel and E. Yashima
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 5 ページ: 4909-4914

    • DOI

      10.1039/c4py00692e

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flavin-catalyzed aerobic oxidation of sulfides and thiols with formic acid/triethylamine2014

    • 著者名/発表者名
      S.-I. Murahashi, D. Zhang, H. Iida, T. Miyawaki, M. Uenaka, K. Murano and K. Meguro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 10295-10298

    • DOI

      10.1039/C4CC05216A

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular Recognition with a Double-Stranded Boron Helicate bearing a Helical Cavity consisitng of a Bisporphyrin2015

    • 著者名/発表者名
      山本慎也・飯田拡基・逢坂直樹・八島栄次
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス、千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Acid-Base Triggered Extension/Contraction Motion of a double-Stranded Boron Helicate Bearing Bipyridyl Units2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木規真・中村太紀・山本慎也・田浦大輔・飯田拡基・逢坂直樹・八島栄次
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス、千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Organic Vapor Sensing with a Redox Active Polymer Containing a Riboflavin-Dimer Unit as the Main-Chain2015

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス、千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 側鎖に[6]ヘリセン部位を有するらせん状ポリアセチレンの合成と不斉吸着材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊野 大輔・ANGER Emmanuel・SHEN Cheng-shuo・山口 智子・林 孝太郎・下村 昂平・飯田 拡基・CRASSOUS Jeanne・八島 栄次
    • 学会等名
      第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス、愛知県
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する光学活性高分子の合成と有機化合物蒸気のセンシング2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス、愛知県
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
  • [学会発表] Synthesis of a helical polyacetylene bearing [6]helicene pendants and its application to enantiomer separation2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kumano, Emmanuel Anger, Tomoko Yamaguchi, Cheng-Shuo Shen, Koutarou Hayashi, Kouhei Shimomura, Hiroki Iida, Jeanne Crassous, and Eiji Yashima
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering ( IMSE 2014 )
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
  • [学会発表] Synthesis and application of a novel optically active polymer containing a π-conjugated dimeric riboflavin derivative as the main-chain2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima, S. Iwahana, H. Iida, E. Yashima
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering ( IMSE 2014 )
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
  • [学会発表] Synthesis and Chiral Recognition Ability of a Helical Polyacetylene Bearing Optically Active or Racemic [6]Helicene Pendants2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kumano, Emmanuel Anger, Tomoko Yamaguchi, Cheng-Shuo Shen, Koutarou Hayashi, Kouhei Shimomura, Hiroki Iida, Jeanne Crassous, and Eiji Yashima
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2014 ( MCA 2014 )
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
  • [学会発表] Synthesis of a Novel Optically Active Polymer Containing a π-Conjugated Riboflavin-Dimer Unit as the Main-Chain and Its Application to Organic Vapor Sensing2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima, S. Iwahana, H. Iida, E. Yashima
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2014 ( MCA 2014 )
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
  • [学会発表] [6]ヘリセン骨格を側鎖に有する光学活性ならせん状ポリアセチレンの合成とその不斉識別能2014

    • 著者名/発表者名
      熊野大輔・ANGER, Emmanuel・山口智子・林孝太郎・飯田拡基・CRASSOUS, Jeanne・八島栄次
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京都
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] イミダゾリジノン誘導体を有するポリフェニルアセチレンの合成と その高分子不斉触媒への応用2014

    • 著者名/発表者名
      下村昂平・Leandro M. S. TAKATA・林孝太郎・Alcindo A. DOS SANTOS・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] ビスポルフィリン部位を有する二重らせんホウ素ヘリケートのゲスト包接挙動とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      山本慎也・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] キラルな[6]ヘリセン部位を有するらせん状ポリアセチレンの合成とキラル識別材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊野 大輔・ANGER Emmanuel・SHEN Chen-shuo・山口 智子・林 孝太郎・下村 昂平・飯田 拡基・CRASSOUS Jeanne・八島 栄次
    • 学会等名
      第149回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      湯の山温泉 湯元 グリーンホテル、三重県
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する機能性高分子の合成と有機化合物蒸気のセンシング材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第149回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      湯の山温泉 湯元 グリーンホテル、三重県
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
  • [学会発表] Synthesis of imidazolidinone-based poly(phenylacetylene)s and its application to asymmetric reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Leandro M. S. Takata, K. Hayashi, H. Iida, Alcindo A. Dos Santos, E. Yashima
    • 学会等名
      CHIRALITY 2014 (26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
  • [学会発表] Guest-Binding Ability of a Double-Stranded Boron Helicate Bearing a Bisporphyrin Unit2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yamamoto, Hiroki Iida, Eiji Yashima
    • 学会等名
      CHIRALITY 2014 (26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
  • [学会発表] Synthesis and Chiroptical Property of a Helical Polyacetylene Bearing [6]Helicene Pendants2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke KUMANO, Emmanuel ANGER, Tomoko YAMAGUCHI, Koutarou HAYASHI, Hiroki IIDA, Jeanne CRASSOUS, and Eiji YASHIMA
    • 学会等名
      CHIRALITY 2014 (26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する光学活性高分子の合成と機能2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      シンポジウム モレキュラー・キラリティー2014
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
  • [学会発表] 有機触媒部位を導入したらせん高分子の合成と不斉触媒および不斉識別材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      飯田拡基
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 招待講演
  • [学会発表] ポルフィリン部位を有する二重らせんホウ素ヘリケートの不斉合成およびゲスト分子包接挙動2014

    • 著者名/発表者名
      山本慎也・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [学会発表] [6]ヘリセン部位を側鎖に有するらせん状ポリアセチレンの合成と応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊野大輔・ANGER Emmanuel・山口智子・林孝太郎・飯田拡基・CRASSOUS Jeanne・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [学会発表] 伸縮運動を行うビピリジン N,N'-ジオキシド部位を有する光学活性二重らせんヘリケートの合成と機能2014

    • 著者名/発表者名
      中村太紀・清水香里・田浦大輔・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [学会発表] イミダゾリジノン誘導体を有するポリフェニルアセチレンの合成とその不斉有機触媒能2014

    • 著者名/発表者名
      林孝太郎・Leandro M. S. TAKATA・飯田拡基・Alcind A. DOS SANTOS・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する光学活性高分子の合成とセンシング材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30

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公開日: 2016-06-01  

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