非線形応答を利用した化学情報変換システムの構築と超分子集合体への展開

利用非线性响应的化学信息转换系统的构建及其在超分子组装中的应用

基本信息

批准号：
03J07963
负责人：
久保羊平
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J07963/
关键词：
非線形応答分子認識超分子化学 π共役高分子配列制御

项目摘要

非線形応答は、タンパク質が正確に情報伝達・変換を行う上で必要不可欠な機能である。人工系でも非線形応答を示す分子の開発が行われてきたが、「分子を認識した」という初期段階で止まっており、新たな機能の発現までには至っていない。そこで、本研究では非線形応答を利用して、π共役系高分子の配列制御を行った。π共役系高分子は単分子で光学的、電気化学的に優れた機能を示す反面、分子間で強いπ-π相互作用が働くため、ランダムな会合体を形成しやすく、十分な機能の発現ができないという問題点を有する。そのため機能の向上を目指して、π共役系高分子を規則的に配列させようとする試みがなされているが、それを達成した研究例というのは未だ皆無に等しい。そのような背景の下、我々はπ共役系高分子を規則的に配列させるための新たな方法論を開発した。その方法論は、π共役系高分子との相互作用部位を複数有する架橋分子(超分子)を用いるというものである。架橋分子を介して共役高分子を等間隔で規則的に配列させることが可能と考えられる。架橋部分が直線状のπ共役系高分子間を架橋して、ちょうどあみだくじのような会合体を形成すると考えられる。種々の分光学的測定および電子顕微鏡観察を行った結果、架橋分子が共役高分子を規則的に配列させていることが明らかとなった。

非线性反应是蛋白质准确传输和转换信息的重要功能。尽管即使在人造系统中也开发了表现出非线性反应的分子，但它们已经在“识别分子”的早期停止，并且尚未达到显示新功能的点。因此，在这项研究中，我们使用非线性响应来控制π共轭聚合物的序列。尽管π共轭聚合物是具有出色的光学和电化学功能的单分子，但它们也表现出分子之间的强大π-π相互作用，从而易于形成随机缔合并且无法充分表达功能。因此，已经尝试定期排列π偶联的聚合物以提高其功能，但是仍然没有研究示例可以实现这一目标。在这种背景下，我们开发了一种新的方法来定期对齐π共轭聚合物。该方法涉及使用具有多个相互作用位点与π共轭聚合物的交联分子（超分子）。据认为，共轭聚合物可以通过交联的分子定期排列。据信，交联的部分交联的部分线性π共轭聚合物像Midakuji一样形成组合。各种光谱测量和电子显微镜观察结果表明，交联的分子经常排列在共轭聚合物中。