2010 Fiscal Year Annual Research Report
分子カプセルを利用した超分子構造体の作成と機能開発
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20550185
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山岸 忠明 金沢大学, 物質化学系, 教授 (90220251)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生越 友樹 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (00447682)
高田 晃彦 九州大学, 先導化学研究所, 助教 (20254427)
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| Keywords | 環状化合物 / 凝集状態制御 / ゾルーゲル転移 / 水素結合 / ネットワーク構造 / 両親媒性 |
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| Research Abstract |
1) 目的:フェノール系環状オリゴマーであるカリックスアレーンは、特異的な立体構造と官能基の導入が容易であることからホストーゲスト相互作用を基づく機能性材料の構成要素分子として注目されている。我々は、これを凝集させることによる新規機能化を試みている。今回、環状分子内に水酸基と長鎖アルキル基を有する両親媒性レゾルシンアレーン(amp-CR)の合成を行い、親水性と疎水性を制御することによってカリックスアレーン骨格の凝集状態を変化させることを中心に検討した。
2) 実験:amp-CRは、溶媒に加熱・溶解させ、室温まで冷却することでゲルを形成した。この溶液の濃度や温度によるゾルーゲル転移挙動を目視、偏光顕微鏡およびDSC測定により観察し,ゲルの形成機構と構造について検討した。
3) 結果と考察:ジエチレングリコール(DEG)にamp-CRを加熱・溶解させたところ、ある温度域でゲル化が起きることがわかった。さらに、アルキル鎖を制御することでゾルーゲル転移挙動に変化が見られた。特に,アルキル鎖が偶数の時にゲル化が促進された。今回のゲル化は、amp-CRと溶媒分子との水素結合と、疎水性部位であるamp-CRの長鎖アルキル基同士の凝集によるネットワークの形成により引き起こされたと考えられる。amp-CRとDEGとの水素結合は、^1HNMRにおけるamp-CRの水酸基プロトンの化学シフトが変化することからも支持された。添加した水によってゾルーゲル転移温度が高温側へ変化することを見出した。以上により、溶媒分子とamp-CRの水酸基間の水素結合が基本となって、ネットワーク中で特異な構造を形成していることが示唆された。さらに、カリックスアレーン骨格を共有結合で凝集させることで、糖鎖と強い相互作用することを確認した。
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