配列制御されたらせん高分子の自己組織化とキラル材料への応用

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本研究では、側鎖に両親媒性基と官能基を導入した電子豊富ならびに電子欠乏性の芳香族ユニットからなる一方向巻きに制御されたらせん高分子を設計・合成し、分子鎖内あるいは分子鎖間での電荷移動相互作用および疎溶媒性相互作用を介したらせん構造の安定化ならびに官能基または芳香族ユニットが配列制御されたらせん空間を有するナノ構造体の構築と機能の創出を目指し、以下に示す結果を得た。4位に5-クロロペンチルオキシ基を導入したピリジン-2,6-ジカルボン酸を活性エステエルに変換した後、アキラルまたは光学活性なジアミンを導入した2,7-ジアルコキシピレン誘導体との重縮合反応により、新規な光学不活性ならびに光学活性高分子poly-1とpoly-2をそれぞれ合成した。さらに、ピリジン部位に導入した側鎖を四級塩化することで、両親媒性の光学不活性ならびに光学活性高分子poly-3とpoly-4にそれぞれ変換した。また、電子欠乏性のナフタレンジイミド誘導体をゲスト分子に用い、電子豊富な2,7-ジアルコキシピレンを主鎖に有する両親媒性高分子poly-4へのらせん構造の誘起について、様々な溶媒中、円二色性（CD）および紫外可視吸収（UV-vis）スペクトル測定により検討を行った。その結果、ジメチルスルホキシド/水混合溶媒中、poly-4の2,7-ジアルコキシピレンの吸収領域に明確なコットン効果が観測された。さらに、アキラルなゲスト分子であるナフタレンジイミド誘導体存在下、電荷移動錯体に基づく吸収が観測されるとともに、poly-4のCDスペクトルパターンの変化も観測されたことから、poly-4単独でもキラルな構造を形成し、その構造がゲスト分子との電荷移動相互作用を介して変化することもわかった。