カラムナー液晶を鋳型としたナノ貫通孔フィルムの創製と超分子配位座としての展開

以柱状液晶为模板制备纳米通孔薄膜及其作为超分子配位位点的发展

• 批准号: 07J07325
• 负责人: 石原 伸輔
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo (2008)Waseda University (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07325/
• 关键词: 超分子化学; 液晶; 水素結合; 鋳型重合; 空孔材料; 配位結合; キラリティー; デンドロン; トリフェニレン; 超分子化学; 液晶; 水素結合; 鋳型重合; 空孔材料; 配位結合; キラリティー; デンドロン; トリフェニレン

研究目的:ナノ空間内での合成・分子認識・物質輸送には空間ストレスと静電場に起因する高次構造制御や高選択性などの機能発現が期待できる。特に、ナノ空孔内表面に金属配位子として有用なピリジル基を高密度かつ規則的に集積できれば、機能性低分子(特に金属錯体)を認識・組織化する新規ナノ空間材料へ展開できると考えられる。本研究は、水素結合性超分子カラムナー液晶の鋳型重合法によりゲスト分子組織化のため配位性ナノ貫通孔高分子「超分子配位座」を構築し、ゲスト分子を高度な機能集団として組織化することを目的とする。研究方法:重合性のデンドロン誘導体および鋳型となるトリフェニレン誘導体をそれぞれ合成、その1:3混合物から得られる水素結合性超分子液晶を光重合架橋し、高分子フィルムを得る。この際、トリフェニレン誘導体にキラルな側鎖を導入することで、超分子液晶のらせん構造を誘起する。高分子フィルムから鋳型分子のみを抽出することで、ピリジル基がらせん状に整列したナノ空孔高分子を構築し、ポルフィリン亜鉛錯体への配位吸着特性を検討する。研究成果:水素結合性超分子液晶を鋳型重合して得られたナノ空孔高分子フィルムは空孔内壁に高密度なピリジル基を有しており、亜鉛ポルフィリン誘導体をサイズ選択的に配位吸着した。さらに、吸着された亜鉛ポルフィリンのSoret帯吸収は淡色シフトを示すとともにCD活性であったことから、亜鉛ポルフィリンのキラル構造の誘起が示唆された。この結果は、配位性ナノ空孔高分子がポルフィリン錯体の組織媒体として有用であることを示しており、光分子デバイスや触媒担体としての展開が期待できる。

研究目的：可以预期纳米空间内的合成，分子识别和材料转运，从而产生高阶结构控制和由于空间应力和静电场引起的高选择性。特别是，如果可以以高密度并定期在纳米孔表面积累有用的吡啶基基团，则认为它们可以被发展为新型的纳米空间材料，这些纳米空间材料识别和组织功能性小分子（尤其是金属复合物）。这项研究旨在通过模板聚合氢键合的超分子柱状液体晶体的模板聚合来构建一种协调的纳米直线聚合物“超分子配位基因座”，并通过模板聚合将客体分子组织到一个高度功能的组中。研究方法：合成用作模板的可聚合树突衍生物和三苯基衍生物，并从1：3混合物中获得的氢键键合的超分子液晶被光聚合交联链接以获得聚合物膜。目前，将手性侧链引入三苯基衍生物中，从而导致超分子液晶的螺旋结构。通过仅从聚合物膜中提取模板分子，构建了具有螺旋形形状的吡啶基组的纳米分子聚合物，并检查了对卟啉锌复合物的配位吸附性能。研究结果：通过氢键超分子液体晶体的模板聚合获得的纳米反应聚合物膜在空缺的内壁上具有高密度的吡啶基团，并且选择性地协调了卟啉蛋白衍生物的锌衍生物，并选择性地吸附。此外，吸附锌卟啉的soret带的吸收显示出浅色的偏移，并且具有CD活性，这表明诱导了卟啉锌卟啉的手性结构的诱导。该结果表明，协调纳米vac是作为卟啉复合物的组织培养基有用的，预计将作为光分子装置和催化载体开发。