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熱的ヒステリシスを示すキラル合成二重ラセン分子の開発と熱応答物質機能の構築

具有热滞现象的手性合成双螺旋分子的开发和热响应材料功能的构建

基本信息

批准号：
13J07424
负责人：
串田陽
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、スルホンアミド基およびアミノメチレン基を有するヘリセンオリゴマーを各種合成し、ランダムコイルとラセン二量体間の分子構造変化に基づく熱的ヒステリシス現象を制御する。これをミリあるいはセンチメートルレベルの物質変化に応用することを目的とする。本年度では、アミノメチレンヘリセンオリゴマーが対称性の破れ現象および冷却履歴による会合形成の加速現象を示すことを見出した。アミノメチレンヘリセンオリゴマーのラセミ体溶液を加熱して円偏光二色性スペクトルを測定すると、CD不活性であった。しかし、この溶液を冷却するとコットン効果が現れた。すなわち、キラル対称性の破れを示した。各種測定により、キラル対称性の破れはヘテロ二重ラセンおよび繊維状自己集合体形成より起きていることがわかった。また、会合・解離において熱的ヒステリシスを示した。本結果は、ラセミ化しない条件において、ヘテロ会合形成によりキラル対称性の破れが発現した初めての例である。したがって、混合比や溶媒、温度などのパラメータを変えることによりキラリティー発現の制御が可能である。それにより様々な熱的ヒステリシスのパターンを実現できると期待できる。また、アミノメチレンヘリセンオリゴマーの擬鏡像異性体混合物のヘテロ二重ラセン形成が、過去の冷却履歴により加速されることを見出した。擬鏡像異性体混合物のランダムコイル溶液を70度から25度に冷却し放置する実験を行った。70度から-35度に冷却後のランダムコイル溶液を25度で放置したところ、ヘテロ二重ラセン形成反応の速度は低温冷却を行わなかったときに比べて15倍向上した。これらの新しい現象は熱的ヒステリシスおよび自己触媒反応を用いたものであり、本研究ならではのものである。これらは、新しい熱応答物質システムとしての応用が期待できる。

In this study, we aim to control the phenomenon of molecular structure transformation between various synthetic molecules and molecules. The purpose of this paper is to improve the quality of the products. This year, the phenomenon of symmetry and convergence has been shown. The solution is heated to determine the polarization dichroism and the CD is inactive. The solution was cooled and the results were obtained. It's a good idea to have a good relationship. All kinds of measurements are carried out on the basis of their own characteristics, and the formation of their own aggregates is carried out on the basis of their own characteristics. The meeting was held at the same time. The results show that the conditions for the formation of the first phase of the second phase of the first phase of the second phase of the second phase of the first phase of the second phase of the first phase of the second phase of the third phase of the fourth phase of The temperature of the mixture, the solvent ratio, and the temperature of the mixture can be controlled. All kinds of hot weather conditions are expected to be fulfilled. The formation of a pseudo-mirror heterosexual mixture and the acceleration of the cooling process in the past have been revealed. The solution of pseudo-mirror heterogeneous mixture is cooled at 70 ℃ to 25 ℃. 70 ° C-35 ° C after cooling, the solution is placed at 25 ° C, and the reaction speed is 15 times higher than that of low temperature cooling. The new phenomenon is the heat of reaction, and the catalyst of reaction is the heat of reaction. This is the first time that we have seen such a phenomenon.