人工らせん高分子からなる剛直主鎖型コレステリック液晶の創製とその不斉場の応用

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側鎖にL-アラニンデシルエステル残基を有する光学活性なポリフェニルイソシアニド誘導体(poly-1)は濃厚クロロホルム溶液中で主鎖の剛直性に由来するコレステリック液晶相を形成する。Poly-1の構造に関して詳細な知見を得るために、光散乱検出器を用いたサイズ排除クロマトグラフィー測定とミミズ鎖モデルを用いた解析を組み合わせ、このポリマーの主鎖の剛直性の評価を行った。その結果、poly-1の持続長が220nmにもわたる持続長を有する高分子であることが明らかになった。この値は、これまで報告されている合成高分子の中では最長の値であり、多重天然らせん高分子であるザンサン(120nm)やコラーゲン(〜180nm)にも匹敵する剛直な主鎖構造である。同様の手法で、側鎖にL-乳酸デシルエステル残基を有する光学活性なポリフェニルイソシアニド誘導体(poly-2)の持続長を算出したところ、31nmと見積もられ、poly-1の側鎖間の水素結合が主鎖の剛直性に重要な役割を果たしている可能性が高いことが明らかになった。さらに、poly-1およびpoly-2の剛直性の違いはマイカ基盤上で孤立一分子鎖のAFM観察を行った際のモルフォロジーの違いからも示唆された。一方、側鎖にL-フェニルアラニン残基(poly-3)ならびにL-アラニノール残基(poly-4)を有する光学活性なポリフェニルイソシアニド誘導体を合成し、同様の手法でそれらポリマーの剛直性の評価を行ったところ、それぞれ103nm,82nmと見積もられた。これらの結果より、側鎖のカルボニル基の有無および側鎖置換基のかさ高さも主鎖の剛直性に大きな影響を与えることが明らかになった。