分子の数・種類・配列が制御された階層性ブロック型超分子の創製

创建具有受控分子数量、类型和排列的分层嵌段型超分子

• 批准号: 22H02065
• 负责人: 沼田 宗典
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02065/
• 关键词: 超分子科学; 分子集積化学; 超分子

本課題では、マイクロ流体の直線運動量を超分子-分子反応のエネルギーとする独自の戦略を基軸として、超分子構造の特定の位置に望みの分子を選択的に接合させる技術の開発を目指した。既に2種類のペリレンビスイミド誘導体を用いて、ポリマー末端への分子衝突を駆動力としたAB型ジブロックポリマーの創製を報告している。そこで 2022年度は、これまでの知見を基に、ポルフィリン分子を用いたAB型ジブロックポリマーの創製を目指した。この実験により本系の一 般性が確かめられることを期待した。まず、水溶性ポルフィリンとして知られているTPPSポルフィリンを用い、超分子ポリマーを通常のサンプル管を用いた方法により調製した。このTPPS超分子ポリマーの溶液に、側鎖部の立体的が異なるTPPS誘導体（第２モノマー分子）を加え、混合溶液をマイクロチャンネルにインジェクションした。配向化した超分子ポリマーの片末端に第2モノマーが次々と連結す ることで異種分子接合部を持つABブロック構造が創製することを期待した。 マイクロチャンネルから流出した溶液の分光測定の結果、モノマーの添加量の増加に伴い、超分子ポリマーの成長反応が促進していることが明らかとなった。この結果は、第2モノマーがTPPS超分子ポリマーの末端に反応していることを示唆する。さらに、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた構造解析の結果、期待した通り、TPPSポルフィリン末端に第２モノマーが選択的に結合していることが明らかとなった。さらにファイバー構造に沿った高さ解析の結果、第2モノマーはTPPS超分子ポリマーの片方の末端のみから異方的に成長していることも明らかとなっている。以上の結果より、当初期待した通り、マイクロ流体のエネルギーを用いた超分子末端と異種分子との接合が、分子骨格に依存せず様々なπ共役系分子で起きることが明確に示された。

This topic で は, マ イ ク ロ fluid の linear exercise を the supramolecular - 応 の エ ネ ル ギ ー と す る の alone 戦 slightly を basic shaft と し て, supramolecular structure の specific の position looking に み の molecular を sentaku に of joint さ せ る technology の open 発 を refers し た. Both に 2 kinds の ペ リ レ ン ビ ス イ ミ ド inductor を with い て, ポ リ マ ー end へ の molecular conflict を 駆 power と し た AB ジ ブ ロ ッ ク ポ リ マ ー の created を report し て い る. 2022 annual は そ こ で こ れ ま で の knowledge を に, ポ ル フ ィ リ ン molecular を with い た AB ジ ブ ロ ッ ク ポ リ マ ー の created を refers し た. <s:1> <s:1> practical experience によ によ the general of this department が indeed められる とを とを expect た た. ま ず, water-soluble ポ ル フ ィ リ ン と し て know ら れ て い る TPPS ポ ル フ ィ リ ン を い, supramolecular ポ リ マ ー を usually の サ ン プ を ル tube with い た method に よ り modulation し た. こ の TPPS supramolecular ポ リ マ ー に の solution, side lock of の stereo vision が な る TPPS inductor (2 モ ノ マ ー molecule を え, mixture を マ イ ク ロ チ ャ ン ネ ル に イ ン ジ ェ ク シ ョ ン し た. Match to the し た supramolecular ポ リ マ ー の piece end に 2 モ ノ マ ー が times 々 と link す る こ と で heterogeneous molecular joints を hold つ AB ブ ロ ッ ク tectonic が created す る こ と を expect し た. マ イ ク ロ チ ャ ン ネ ル か ら outflow し た solution の spectral photometry の results, モ ノ マ ー の の raised amount plus に い, supramolecular ポ リ マ ー の growth against 応 が promote し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の results は, 2 モ ノ マ ー が TPPS supramolecular ポ リ マ ー の end に anti 応 し て い る こ と を in stopping す る. さ ら に, interatomic force 顕 micro mirror (AFM) を い た tectonic analytical の results, looking forward to し た り, TPPS ポ ル フ ィ リ ン end に 2 モ ノ マ ー が sentaku に combined し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に フ ァ イ バ に ー structure along the っ た high さ analytical の results, 2 モ ノ マ ー は TPPS supramolecular ポ リ マ ー の piece end party の の み か ら に growth of the different parties し て い る こ と も Ming ら か と な っ て い る. の above results よ り, initially expect し た り, マ イ ク ロ fluid の エ ネ ル ギ ー を with い た supramolecular end と heterogeneous molecular と の joint が, molecular skeleton に dependent せ ず others 々 な PI with service department molecular で き る こ と が に clearly shown さ れ た.

项目成果

速度論的な共会合を鍵とした 高活性超分子の創製とその階層化

以动力学共缔合为关键的高活性超分子的创建及其分级

• 发表时间: 2022
• 作者: 神崎 千沙子;沼田 宗典
• 通讯作者: 沼田 宗典

動的界面に発生するプロトン勾配を駆動力 とした超分子重合

使用动态界面产生的质子梯度作为驱动力的超分子聚合

• 发表时间: 2022
• 作者: 西田 光博;甘水 君佳;佐々木 啓介;津田 雅大;林 優太;本城 一樹;益田 晃希;岸 亮平;北河 康隆;山崎傑・滝沢進也・正井宏・岩井智弘・寺尾潤;前田 貴登・神﨑 千沙子・沼田 宗典
• 通讯作者: 前田 貴登・神﨑 千沙子・沼田 宗典

反応性部位を直角に配置したポルフィリンモノマーの超分子重合

反应位点直角排列的卟啉单体的超分子聚合

• 发表时间: 2022
• 作者: Yamashita;K.; Numata;M.;沼田 宗典・竹森 はるな・神崎 千沙子;前田 貴登・神﨑 千沙子・乃村 翔太・沼田 宗典;乃村 翔太・神崎 千沙子・ 米田 浩士・沼田 宗典
• 通讯作者: 乃村 翔太・神崎 千沙子・ 米田 浩士・沼田 宗典

Charge-dependent self-assembly of a water-soluble porphyrin in a variety of dimensions

水溶性卟啉在多种尺寸下的电荷依赖性自组装

• DOI: 10.1246/cl.220465
• 发表时间: 2023
• 期刊: Chem. Lett.
• 作者: Kanzaki C.; Numata;M.
• 通讯作者: M.

階層構造化がプログラムされた超分子共重合体の創製

具有程序化分级结构的超分子共聚物的创建

• 发表时间: 2022
• 作者: 神崎 千沙子;沼田 宗典
• 通讯作者: 沼田 宗典