2023 Fiscal Year Annual Research Report
Two-dimensional sheets with front and back faces constructed from rim-differentiated regular polygonal macrocyclic compounds
| Project/Area Number |
22K19063
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
生越 友樹 京都大学, 工学研究科, 教授 (00447682)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Keywords | ピラー[n]アレーン / 二次元シート / 脂質二分子膜 / ヘキサゴナルパッキング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
人工脂質二分子膜の構築（令和5年度）
二面性正多角柱環状分子ピラー[n]アレーンの構造を基に、「表と裏」の面を有する二次元シートとして、人工脂質二分子膜の構築を行った。片面に水溶性のアンモニウム塩、逆面に疎水性のC4及びC10アルキル鎖を導入した六角柱ピラー[6]アレーン、五角柱ピラー[5]アレーンを合成した。単結晶構造解析の結果から、カチオン部分、アルキル鎖部分を向かい合わせにした二分子膜を形成していることが明らかとなった。また両分子とも水中で分子集合体を形成した。興味深いことに、水中での分子集合体のDLS測定、DOSY測定、SEM測定等より、六角柱ピラー[6]アレーンを基にしたほうが、より明確なレイヤー構造を形成するとともに、大きなサイズの分子集合体を形成していることが分かった。これは、ピラー[6]アレーンがヘキサゴナルな構造であるために、分子対称性に優れているためと考えられる。
対称なピラー[n]アレーンを用いた二次元超分子シートの形成（令和4年度）
対称なピラー[n]アレーンを用いても、ゲスト分子との錯形成により、親水部と疎水部を併せ持つようになれば二次元シートの形成が可能になると考え、ステアリン酸のようなゲストを添加させ、気－水界面での組織化を試みた。その結果、ステアリン酸を加えることで、対称なピラー[5]アレーンを用いても、二次元超分子シートを形成できることが明らかとなった。ステアリン酸を加えることで、0.92 nm2で分子が配向することが分かった。これより、気－水界面に対しEdge-on配向を形成していること示唆される。さらにMAIRS測定によりEdge-on配向を形成していることが確認された。
|
