Development and application of supramolecular systems based on the assembly of synthetic helical polymers

基于合成螺旋聚合物组装的超分子体系的开发与应用

• 批准号: 21H01984
• 负责人: 井改 知幸
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01984/
• 关键词: らせん; 超分子ポリマー; キラリティ; 高次構造; イソシアニド

人工ラセン分子が様々な形態で規則配列した多彩な超分子構造体の創成と二次構造が集積することで生み出される高度に規制されたナノ空間を分子認識場・反応場として活用した機能材料の開発を目指し、以下に示す成果を得た。【1】光学活性なアルキル基を側鎖に導入したキラルな全共役ラダーポリマーが、溶媒や温度などの外部環境に応答して、キラルな超分子ポリマーになることを見出すとともに、巨大な円二色性 (CD) および円偏光発光性 (CPL) を示した。分子分散状態では、明確な光学活性が観測されないことから、キラルポリマーの超分子形成に由来した光学活性であることが明らかとなった。【2】「繰返しユニットの対称性とラダー化反応の位置選択性に基づいた分子設計」と「キラル高速液体クロマトグラフィー (HPLC) による光学分割技術」を融合し、アキラルユニットのみからなる光学活性な全共役ヘリカルラダーポリマーの合成に初めて成功するとともに、熱的に極めて安定なラセンキラリティに由来する巨大なCD信号を示すことを明らかにした。【3】光学活性な6,6’位連結型1,1’-スピロビインダンユニットをラダー型ポリマー主鎖骨格に組み込むことで、分子認識に適した1 nm程度の不斉ナノ空孔を有する一方向巻きの中空ヘリカルラダーポリマーの合成法を確立した。さらに、π電子リッチなキラルな空孔を利用した逆相用HPLC用キラル固定相としての応用可能性も見出し、点不斉、軸不斉、面不斉化合物に対して優れた光学分割能を発現することも明らかにした。【4】オリゴエチレングリコールスペーサーを介して、光学活性なビナフチル基を側鎖末端に導入した水溶性ポリアセチレン誘導体を設計・合成し、主鎖から離れた位置に存在するキラルペンダントによるらせんの超遠隔不斉誘導に成功した。また、溶媒依存型のらせん反転及びらせんの巻き方向の自己修復現象も見出した。

Artificial molecules are regularly arranged in morphology, and the secondary structure of colorful supramolecular structures is highly regulated. The development of functional materials is indicated by the following results. [1] The optical activity of the supermolecule is shown in the following aspects: (1) The optical activity of the supermolecule is shown in the following aspects: (2) The optical activity of the supermolecule is shown in the following aspects: (3) The optical activity of the supermolecule is shown in the following aspects: Molecular dispersion state, clear optical activity, determination of supramolecular formation, determination of supramolecular formation [2]"The symmetry of the reaction, the positional selectivity of the reaction, the molecular design of the base" and "the optical segmentation technology of the high speed liquid reaction (HPLC)" are integrated into the optical activity of the reaction, the optical activity of the reaction and the synthesis of the reaction. The heat wave is very stable, and the source of the heat wave is very large. [3] The synthesis method of optical activity of 6,6 'linked type 1,1'-transliterated type main clavicular lattice is established. Molecular recognition is suitable for 1 nm level of non-porous structure. In addition, the use of π-electron in the reverse phase of HPLC with the possibility of using the stationary phase to detect, spot, axis and surface compounds with the optimal optical separation energy. [4] Design and synthesis of a water-soluble inducer for the introduction of a side-lock terminal, an optically active inducer, and a super-long-distance inducer for the presence of a side-lock terminal. The phenomenon of solvent dependent self-healing and self-healing appears.

项目成果

スピロビフルオレン骨格を含有するスピロ共役型ヘリカルラダーポリマーの合成とキラル固定相への応用

含螺二芴骨架的螺共轭螺旋梯聚合物的合成及其在手性固定相中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邉 智久;井田 大地;領木 研之;山本 拓矢;松本武大・加藤義貴・沖 光脩・井改知幸・八島栄次
• 通讯作者: 松本武大・加藤義貴・沖 光脩・井改知幸・八島栄次

光学活性なスピロビフルオレンユニットを主鎖に含有する一方向巻きスピロ共役型ヘリカルラダーポリマーの合成とキラル固定相への応用

主链含光学活性螺二芴单元的单向缠绕螺共轭螺旋梯聚合物的合成及其在手性固定相中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木康史;秦 潤奈;和田拓也;近藤政晴;出羽毅久;松本武大・加藤義貴・沖 光脩・井改知幸・八島栄次
• 通讯作者: 松本武大・加藤義貴・沖 光脩・井改知幸・八島栄次

名古屋大学大学院工学研究科 有機・高分子化学専攻 八島研究室

名古屋大学工学研究科有机高分子化学系屋岛实验室

Chiral and Achiral Pendant-Bound Poly(biphenylylacetylene)s Bearing Amide and/or Carbamate Groups: One-Handed Helix Formations and Chiral Recognition Abilities

• DOI: 10.1021/acs.macromol.2c01362
• 发表时间: 2022-08-23
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Ikai, Tomoyuki;Okuda, Shogo;Yashima, Eiji
• 通讯作者: Yashima, Eiji

フルオレン骨格を含有する構造欠陥のないπ共役ヘリカルラダーポリマーの合成と光学特性

含芴骨架的无结构缺陷π共轭螺旋梯聚合物的合成及光学性能

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Isamu;Wu Leijie;Hara Mitsuo;Ikemoto Yuka;Kaneko Tatsuo;Okeyoshi Kosuke;加藤顕禎;三好沙也加・井改知幸・八島栄次
• 通讯作者: 三好沙也加・井改知幸・八島栄次