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Theoretical studies on optical activities of helical polymers based on localized orbitals under the periodic boundary condition

周期性边界条件下基于局域轨道的螺旋聚合物旋光性理论研究

基本信息

批准号：
19K05392
负责人：
畠中正志
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はコロナ感染症により期間延長が認められており、本年度はその一年目に該当する。本研究はらせん高分子の光学活性を局在化軌道の方法を用いて理論的に導出し、実験的にその妥当性を検証することを目的としているが、理論的には前年度までに定式化と論文発表を終え、高分子の場合のみならず、３次元結晶で異方性がある場合にまで発展的に理論構築が進んでいる。一方、当該理論で予測された光学活性はすでによく確立された実験結果、たとえば、らせんポリアセチレンの円二色性スペクトルと非常に良好な一致を示し、その妥当性が検証されつつある。本理論はポリアセチレンのような共役系のみならず、非共役系の高分子にも適用可能であるはずだが、非共役系の高分子に関しては実験結果が乏しいため、本年度は実験的に非共役系のらせん高分子を合成して、その光学活性を測定・検討することにした。その結果、アクリル酸を鋳型重合させて選択的に左巻きのポリアクリル酸を合成することができ、その結晶構造解析と光学活性の測定に成功した。これは本研究の遂行にあたって貴重なデータであるのみならず、らせん高分子の構造化学的研究として基礎的かつ重要な意味をもっており、すでに年度末には論文投稿した。現在、実験結果をさらに補完するデータを取得している。また、らせん高分子の光学活性におけるサイズ効果の研究を平行して進めており、旋光強度の重合度依存性において興味深い法則が得られた。これはらせん高分子の光学活性が残基の局所構造と全体のらせん構造の寄与に分けられることを証明するもので、当該分野における基礎的な知見と考えられる。

This study is aimed at extending the duration of infectious diseases and the current year. In this paper, we study the application of the theory of polymer optical activity in the local orbital, the purpose of the theoretical study, the development of the theoretical study, the development of the theoretical study, the application of polymer optical activity in the local orbital, the development of the theoretical study, the development of the theoretical study. On the one hand, when the theory predicts the optical activity, it is established that the results are consistent with each other, and the validity of the results is verified. This theory is based on the analysis of the possible applications of polymer systems and non-polymer systems, and the results of the analysis of polymer systems and non-polymer systems in this year. The results show that the crystal structure analysis and optical activity determination of the crystal structure are successful. This paper is submitted at the end of the year for the important significance of the fundamental research on polymer structural chemistry. Now, the results are complete. Study on the optical activity of polymers and its effects The structure of the residues in the polymer is proved to be the basic knowledge of the structure of the residues.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

“Optical activities of helical polymers: A crystal orbital theory based on Wannier functions“

“螺旋聚合物的光学活性：基于万尼尔函数的晶体轨道理论“

DOI：
10.1007/s00214-021-02843-9
发表时间：
2021
期刊：
Theor. Chem. Acc., 140, 153 (2021).
影响因子：
0
作者：
K. Aki;E. Okamura;M. Hatanaka
通讯作者：
M. Hatanaka

Polyuret

聚脲

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
Powder Diffraction File, submitted.
影响因子：
0
作者：
C. R. Baiz;B. Blasiak;J. Bredenbeck;M. Cho; H. Torii;L. Wang;L. J. Webb;M. T. Zanni;et al.;M. Hatanaka
通讯作者：
M. Hatanaka

A structural study on chiral poly(methacrylic acid) polymerized with chitosan templates