ホスト-ゲスト相互作用を利用した特異的反応制御システムの構築

利用主客体交互构建特异性反应控制系统

基本信息

批准号：
20037043
负责人：
原田明
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではホスト分子として環状糖鎖分子であるシクロデキストリン(CD)や複雑な分子を極めて厳密に認識することができるモノクローナル抗体を用いて新規超分子触媒を構築した。先に我々はCDとラクトン・ラクチドを無溶媒で反応させることで、助触媒を用いることなく開環重合を行うことに成功した。今回、さらに高活性な重合触媒を開発することを目的にCDの二級水酸基にエステル基を導入したところ、無置換のCDでは見られない重合活性を示した。β-CDの修飾位置やエステル・アミド結合の違いにより重合活性が異なることがわかった。さらに多数のCDを表面に有する球状分子を合成し、CD球状体表面からのエステルの重合を試みた。金コロイドにチオール化β-CDを添加した後にヨウ素酸化により金コロイドを除去することによってジスルフィド結合を介して多数のβ-CDが連結した球状分子を合成した。このβ-CD球状分子にδ-valerolactone(δ-VL)を添加・加熱し、CD球状体表面からのエステル重合を試みた。その結果、転化率55%でδ-VLの開環重合反応が進行した。^1H NMRの積分強度比より、β-CD球状分子1分子に対して、15ユニットのpoly(δ-VL)が存在していることが分かった。原子間力顕微鏡(タッピングモードAFM)で球状分子を観測したところ、重合前は高さが1.0nmであったのに対し、重合後は15～2.0nmへと増加していることがわかった。β-CD球状分子の表面でポリマー鎖を成長させることに成功した。CD球状体表面で生成したポリマー鎖にα-CDが包接することによりロタキサン構造体が形成され、エステル重合反応がさらに進むことを見いだした。

在这项研究中，使用环糊精（CD），环状聚糖分子和单克隆抗体构建了一种新的超分子催化剂，该抗体可以非常接近宿主分子。首先，我们已经成功地进行了开环聚合，而无需使用cocatalyst，通过与无溶剂无溶剂的乳酸反应CD来反应CD。为了开发更具活性的聚合催化剂，将酯基引入了二级羟基CD，并显示出在未取代的CD中未见的聚合活性。发现由于β-CD的修饰位置和酯 - 酰胺键的差异，聚合活性有所不同。此外，合成了大量CD的球形分子并尝试从CD球体的表面进行聚合。将硫醇化的β-CD添加到金胶体中后，通过碘氧化去除金胶体，并合成了许多通过二硫键连接许多β-CD的球形分子。添加β-CD球形分子并将其加热到δ-谷周酮（δ-VL）中，以尝试从CD球体表面进行聚合酯。结果，δ-VL的开环聚合反应以55％的转化率进行。 ^1H NMR的积分强度比表明每个β-CD球形分子都存在15个poly（δ-VL）。当使用原子力显微镜（Tapping Mode AFM）观察球形分子时，发现在聚合前的高度为1.0 nm，但是在聚合后，它增加到15-2.0 nm。我们成功地在β-CD球形分子表面生长了聚合物链。已经发现，α-CD被封闭在CD球体表面形成的聚合物链中，导致了轮济结构的形成，并且酯聚合反应继续持续。

项目成果

期刊论文数量（78）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シクロデキストリンによる環状エズテルの重合 : 生長ポリマー鎖の制御を利用した高活性重合触媒の構築

使用环糊精聚合环酯：通过控制聚合物链的生长构建高活性聚合催化剂

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
鴨東美絵;梅澤直樹;加藤信樹;樋口恒彦;大崎基史;大崎基史
通讯作者：
大崎基史

Single-Molecular Imaging of Rotaxane Based on Glass Substrates : Observations of Rotary Movement of a Rotor

基于玻璃基底的轮烷单分子成像：转子旋转运动的观察

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Angew. Chem. Int. Ed 120
影响因子：
0
作者：
Dai Nishimura;Yoshinori Takashima;Hiroyuki Aoki;Toshiaki Takahashi;Hiroyasu Yainaguchi;Shinzaburo Ito;Akira Harada
通讯作者：
Akira Harada

Control and Observation of Rotary Movement of Modified Cyclodextrins with Bulky Substituent Based on Rotaxanes

基于轮烷的大体积取代基改性环糊精旋转运动的控制与观察