ケイ素系らせん超分子システムの構築

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これまでに多糖類の左巻きらせんアミロースあるいは右巻きらせんシゾフィランをキラルならせんホスト分子として、オリゴシランあるいはオリゴチオフェンとの超分子包接錯体において、取り込まれたゲスト分子が一方向のらせん構造を誘起すること、またキラルならせんホストポリマーのらせん方向によって誘起されるオリゴシランあるいはオリゴチオフェンのらせん方向が制御されることを明らかにした。今回、ホスト分子であるアミロースがpHに依存してコンホメーションが変化することに注目し、アミロースとオリゴシランの錯形成がpH依存性を示すこと、またオリゴシラン鎖に誘起されるらせん構造もpH応答性を示すことを見出した。部分的にカルボキシメチル基を導入したアミロースとオリゴシランをpHを調整した水溶液中、室温で2時間撹搾し、吸収及び円二色性(CD)スペクトルを測定した。酸性条件では、吸収およびCDスペクトルは弱くしか観測されない。一方、中性および塩基性条件では、吸収スペクトルにおいて265nmにオリゴシランの吸収が観測され、またCDスペクトルではオリゴシランの吸収波長領域で正のコットン効果が観測された。これらのことは、中性および塩基性条件でオリゴシランがアミロースと錯形成し、一方向のらせん構造が誘起されることを示している。また、錯形成およびオリゴシランへの光学活性誘起は、pHに対して可逆的に変化することもわかった。またゲスト分子として、パイ共役系であるオリゴ(p-フェニレンエチニレン)と多糖類との超分子錯体形成を行い、この場合もらせん空孔内でゲスト分子が一方向のねじれ構造を誘起すること、さらにその誘起されるねじれ構造の向きはアミロースおよびシゾフィランで全く逆であることが明らかとなった。