ラセン構造制御に基づくテーラーメイド型力学応答材料の創製

基于螺旋结构控制创建定制的机械响应材料

• 批准号: 21J13565
• 负责人: 野崎 真衣
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13565/
• 关键词: ポリアセチレン; ラセン高分子; メカノフォア

前年度までに、側鎖にカルボキシ基を持つ左巻きラセン構造のポリ(ジフェニルアセチレン)(PDPA)誘導体に、光学活性な1-フェニルエチルアミン(PEA)を導入すると、特定の溶媒中でS体は黄色、R体は赤色の溶液色を示すことを見出した。様々な分光学的測定と分子力学計算の結果から、側鎖アミド基間の分子内水素結合のOn/Offによって安定なラセンコンホメーションが変化し、黄色溶液のポリマーは水素結合を形成せず(Off)、主鎖がシス-トランソイド構造を取っているが、赤色溶液のポリマーは水素結合の形成(On)によって、主鎖がシス-シソイド構造を取り、側鎖の芳香環がπ-πスタッキングを形成していることを明らかにした。さらに、側鎖にPEAを導入したPDPA誘導体は、極性溶媒であるジメチルアセトアミド中で加熱すると黄色の溶液色を示すが、非極性溶媒であるテトラクロロエタン中で加熱すると透明な溶液色を示し、加熱時の溶媒によっても光学特性が大きく変化することを見出した。本年度は、この透明な溶液色を示すポリマーのラセン構造の詳細な解析とキラル認識能の評価を行った。NMR、IR、XRD等の分光学的測定の結果から、透明溶液のポリマーは、側鎖のアミド基間で強固な水素結合を形成し、側鎖の芳香環はπ-πスタッキングを形成していない可能性が示唆された。分子力学計算と分子動力学計算の結果から、透明溶液のポリマーは、赤色溶液のポリマーよりも側鎖間でより多くの水素結合ネットワークを形成し、π-πスタッキングを形成することなく、主鎖が収縮した異なるシス-シソイド構造を形成している可能性が高いことが明らかになった。また、透明溶液のポリマーから高速液体クロマトグラフィー用のキラル固定相を調製し、種々のラセミ体に対する光学分割能を評価したところ、黄色や赤色溶液のポリマーとは全く異なるキラル認識能を示すことが明らかになった。

Before the annual ま で に, side lock に カ ル ボ キ シ base を hold つ left 巻 き ラ セ ン tectonic の ポ リ (ジ フ ェ ニ ル ア セ チ レ ン) (PDPA) induced body に, optical activity な 1 - フ ェ ニ ル エ チ ル ア ミ ン (PEA) を import す る と, specific の で S body は yellow, R body in the solvent, red color を の solution and shown は す こ と を see out し た. Others 々 な spectroscopy determination of と molecular mechanics calculation results の か ら, side lock ア ミ ド base の molecules between the internal element combination の On/Off に よ っ て settle な ラ セ ン コ ン ホ メ ー シ ョ ン が - し, yellow solution の ポ リ マ ー は water element combination を form せ ず (Off), the main lock が シ ス - ト ラ ン ソ イ ド tectonic を take っ て い る が, red solution の ポ リ マ ー は water element combination の form (On) に よ っ て, main lock が シ ス - シ ソ イ を take り ド structure, side lock の aromatic ring が PI - PI ス タ ッ キ ン グ を form し て い る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, side lock に PEA を import し た PDPA inductor は, polar solvent で あ る ジ メ チ ル ア セ ト ア ミ ド で す heating in the る と yellow color を の solution in す が, nonpolar solvent で あ る テ ト ラ ク ロ ロ エ タ ン で す heating in the る と transparent color を な solution when heated の し, solvent に よ っ て も optical properties が big き く variations change す る こ と を Out of た. This year, the <s:1>, <s:1> transparent な solution color を shows the すポリ, <s:1>, ラセ, ラセ structure, detailed な analysis, とキラ, and performance evaluation of 価を. NMR, IR, XRD, etc の spectroscopy determination の results か ら, transparent solution の ポ リ マ ー は, side lock の ア ミ ド base で between strong な water element combination を form し, side lock の aromatic ring は PI - PI ス タ ッ キ ン グ を form し て い な が い possibility in stopping さ れ た. Molecular mechanics calculation と molecular dynamics calculation results の か ら, transparent solution の ポ リ マ ー は, red solution の ポ リ マ ー よ り も side chain between で よ り more く の water element combination ネ ッ ト ワ ー ク を formed し, PI PI ス タ ッ キ ン グ を form す る こ と な く, main lock が 収 shrinkage し た different な る シ ス - シ ソ イ を ド structure form し て い likely が る い こ と Youdaoplaceholder0 Ming ら になった. ま た, transparent solution の ポ リ マ ー か ら high-speed liquid ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー with の キ ラ ル stationary phase を し, kinds of modulation 々 の ラ セ ミ body に す seaborne る optical segmentation can を review 価 し た と こ ろ, yellow, red solution や の ポ リ マ ー と は く all different な る キ ラ ル can know を shown す こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

Determination of Helix-Sense Excess in Poly(diphenylacetylene) Derivatives by 1H NMR Measurement

通过 1 H NMR 测量测定聚二苯乙炔衍生物中的 Helix-Sense 过量

• 发表时间: 2021
• 作者: Mai Nozaki;Daisuke Hirose;Tatsuya Nishimura;Katsuhiro Maeda
• 通讯作者: Katsuhiro Maeda

側鎖にアミド結合を介して光学活性基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体の構造解析

通过侧链中的酰胺键具有光学活性基团的聚（二苯乙炔）衍生物的结构分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryosuke Mizuta;Shin-ichi Sawada;Yoshihiro Sasaki;Kazunari Akiyoshi;野崎真衣
• 通讯作者: 野崎真衣

側鎖に光学活性アミド基を有する対称置換型ポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体のコンホメーション変化

侧链带有光学活性酰胺基的对称取代聚二苯乙炔衍生物的构象变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 野崎真衣;廣瀬大祐;西村達也;石井佐和;渡辺豪;前田勝浩
• 通讯作者: 前田勝浩

側鎖にアミド結合を介して光学活性基を有する対称置換型ポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体の構造解析

侧链通过酰胺键具有光学活性基团的对称取代聚二苯乙炔衍生物的结构分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 野崎真衣;廣瀬大祐;西村達也;石井佐和;渡辺豪;前田勝浩
• 通讯作者: 前田勝浩