機能性ラセン記憶型星型ポリマーの合成と革新的スイッチングキラルマテリアルへの応用

功能性螺旋记忆星形聚合物的合成及其在创新开关手性材料中的应用

基本信息

批准号：
22KJ1577
负责人：
奥田省吾
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者の研究グループはこれまでに、動的軸性キラルなビフェニル基を側鎖に導入したポリ（ビフェニルイルアセチレン）（PBPA）誘導体が、光学活性ゲスト化合物のキラリティに応答して一方向巻きらせん構造を形成し（らせん誘起）、光学活性ゲストを除去した後も、そのらせん構造が記憶として保持されること（らせん記憶）を見出している。以上の背景を踏まえ、今年度は、ビフェニル基の4’位にアミドスペーサー (-NHCO-) を介してアキラル及びキラルなアミノ酸を導入した新規ポリ（ビフェニルイルアセチレン）誘導体を設計・合成し、らせん構造制御及び高速液体クロマトグラフィー用キラル固定相への応用について検討を行い、以下の成果を得た。光学活性アルコール存在下、アキラルなグリシン残基をビフェニル基の4’位に導入したポリマーの円二色性（CD）スペクトルを測定したところ、ポリマー主鎖の吸収領域に明確な誘起CDが瞬時に観測された。また、光学活性ゲストを除去した後も、CD強度にほとんど変化が見られなかったことから、誘起されたらせん構造を記憶として保持できることが分かった。続いて、光学活性なアミノ酸残基を有するポリマーのCDスペクトルを測定したところ、主鎖の吸収領域に明確なCDが発現したことから、側鎖に導入した光学活性基により主鎖のらせん構造が一方向巻きに制御可能であることが分かった。これらのポリマーのCDパターンは溶媒の種類によって著しく変化し、溶媒環境に依存してらせん構造を可逆的に変換できることが明らかとなった。さらに、これらのポリマーを用いてキラル固定相を調製し、光学分割能の評価を行ったところ、L-ロイシン残基を有するポリマーが様々なラセミ体に対して良好な光学分割能を示すことが分かった。さらに、コーティング溶媒を変化させることで、らせん構造変換に基づいた溶出順序のスイッチングが可能であることも見出した。

申请人的研究小组先前已经发现，聚（双乙烯乙二醇）（PBPA）衍生物将动态的轴向手性双苯基群纳入侧链，形成一种单向绕组螺旋结构（雪橇诱导），响应于光学活跃的室内室内的旋律，并在Shell heligal hemiles hemiles homection the Shell hemipation the Shell sembore homemitation the Shell sembore（即使是一部分）。考虑到上述背景，今年我们设计和合成了一种新型的聚（双乙烯乙二醇）衍生物，其中将心理和手性氨基酸引入了双苯基基团的4'位置，该衍生物通过酰胺间隔器（-NHCO-）的4'位置，并检查了其用于螺旋shoptare conter的效率和高质量的效果，并检查了其对螺旋applie仪的应用。当在测量光学活性醇的存在下在双苯基基团的4'位置引入了聚合物的聚合物的圆形二分法（CD）光谱时，在聚合物链链链链的吸收区域中立即观察到了明显的诱导CD。此外，即使删除了光学活跃的来宾，CD强度也很少发生变化，并且发现诱导的螺旋结构可以作为内存保留。接下来，当测量具有光学活性氨基酸残基的聚合物的CD光谱时，发现明显在主链的吸收区域中表达了CD，并且主链的螺旋结构可以通过引入侧链的光学活性基团在一个方向上控制。这些聚合物的CD模式取决于溶剂的类型，并且已经发现可以根据溶剂环境对螺旋结构进行可逆转换。此外，使用这些聚合物制备手性固定相并评估其光学分辨率能力，发现具有L-亮氨酸残基的聚合物对各种种族群体具有良好的光学分辨率。此外，发现更改涂层溶剂允许基于螺旋结构转换的洗脱顺序进行切换。