二重ラセンヘリケート形成に基づくキラルな超分子ナノ構造体の構築と卓越機能の創出

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らせん構造を形成する高分子を人工的に創り出すことは、生体高分子を模倣するという観点だけでなく、これまでにない機能性材料を開発するという観点からも興味深い。申請者が所属する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アセチレン誘導体が光学活性化合物のキラリティに応答して一方向巻きのらせん構造を形成し、光学活性化合物を除去した後も、そのらせんキラリティが主鎖に記憶として保持されることを見出している。本年度は、これまでに得られた知見をもとに、ポリアセチレンを主骨格とする新規らせん高分子の合成とキラル固定相への応用について研究を行い以下の成果を得た。ピリジル-N-オキシド部位の3位に、メトキシメトキシ基、メトキシ基、プロポキシ基およびアセチロキシ基を導入した新たなN-oxide含有光学活性アセチレンモノマーを合成、重合し、光学活性なポリ(ビアリールイルアセチレン)誘導体を合成した。得られたポリマーは、主鎖の吸収領域に明確な誘起円二色性（CD）を示し、ビアリールの軸不斉が主鎖へと伝搬し、一方向巻きに片寄ったらせん構造を形成することが分かった。興味深いことに、いずれのポリマーも側鎖ビアリールユニットの軸不斉は同一の (S) 体であるにも関わらず、プロポキシ基とアセチロキシ基を導入したポリマーは、主鎖の吸収領域のCD符号、すなわち、らせんの巻き方向が他のポリマーとは逆であった。合成したポリマーをそれぞれシリカゲルにコーティングし、キラル固定相への応用を検討したところ、主鎖近傍の置換基の構造に依存してそれぞれ異なる光学分割能を示し、中でも、プロポキシ基を有するポリマーが脂肪族アルコールを含む種々のキラルアルコールに対して非常に優れた不斉識別能を示すことが分かった。