2つのナノ空間を有するダブルホストを利用したキラル情報の伝達と分子認識

使用具有两个纳米空间的双宿主进行手性信息传输和分子识别

基本信息

批准号：
19K15535
负责人：
矢崎晃平
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

概要：本研究では、2つのナノ空間を持つホスト分子を用いたキラル分子の内包と、構造変化によるキラル分子の認識・分離を目的とする。これまで生体内での分子認識を模倣して、様々な形状のホスト分子が報告されてきたが、既報のホスト分子は1つの空間しか有していない。それに対して、本研究では複数の空間を持つ物質としてMOFに着目し、MOFとポリマーを組み合わせたpolyMOFの構築手法の開拓に成功した。本年度では、昨年度に開発した側鎖型ポリマー配位子法（ side-chain ligand polymer approach)に立脚した拡張型polyMOFの構築を行った。具体的には、ビフェニルジカルボン酸(BPC)部位を側鎖に有するポリマー配位子を合成した。次に、BPCポリマー配位子とZn（NO3）２をDMF中で混合し、100℃で加熱することで拡張型polyMOFの合成に成功した。また、昨年度合成したベンゼンジカルボン酸部位を有するモノマーと共重合を行い、側鎖型co-polyMOFの構築にも挑戦したが、研究期間の制限からMOFの構築条件の最適化に至らなかった。以上本研究では、研究代表者が開発した側鎖型ポリマー配位子法をビフェニルジカルボン酸(BPC)に適用することで拡張型polyMOFの構築を達成した。

概述：本研究的目的是利用具有两个纳米空间的主体分子封装手性分子，并通过结构变化来识别和分离手性分子。迄今为止，已有报道称各种形状的宿主分子可以模拟体内分子识别，但之前报道的宿主分子只有一个空间。相比之下，这项研究主要关注MOF作为一种具有多个空间的材料，并成功开发了一种将MOF和聚合物相结合的polyMOF的构建方法。今年，我们基于去年开发的侧链配体聚合物方法构建了扩展的聚MOF。具体来说，我们合成了一种侧链带有联苯二甲酸（BPC）部分的聚合物配体。接下来，他们通过将BPC聚合物配体和Zn(NO3)2在DMF中混合并在100℃下加热，成功合成了膨胀的polyMOF。我们还尝试通过与去年合成的具有苯二甲酸部分的单体共聚来构建侧链型共聚MOF，但由于研究周期的限制，我们无法优化MOF的构建条件。在这项研究中，我们通过将主要研究者开发的侧链聚合物配体方法应用于联苯二甲酸（BPC），成功构建了膨胀的聚MOF。