課題番号 ：S-16-NU-0016
利用形態 ：共同研究
利用課題名（日本語） ：らせん高分子の合成とキラル構造解析
Program Title (English) ：Synthesis of helical polymers and their chiral structural analysis
利用者名（日本語） ：前田勝浩
Username (English) ：K. Maeda
所属名（日本語） ：金沢大学大学院自然科学研究科
Affiliation (English) ：Graduate School of Natural Science and Technology, Kanazawa University

１．概要（Summary ）
側鎖に動的キラルなビフェニル基を有するポリ（ビフェニルイルアセチレン）誘導体を合成し、溶液中および固体状態における光学活性化合物との非共有結合相互作用を利用したらせん構造の巻き方向の制御に関する研究を行った。また、側鎖に光学活性置換基をアミド結合を介して導入したポリ（ジフェニルアセチレン）誘導体を合成し、温度や溶媒等の外部刺激によるコンホメーション変化に関する研究を行った。
２．実験（Experimental）
側鎖のビフェニル基の2,2’-位と4’-位にエステル基を導入した新規ポリ（ビフェニルイルアセチレン）を合成し、光学活性アルコールとの非共有結合相互作用を介して主鎖に一方向巻きらせん構造を誘起した。このポリマーの側鎖のビフェニル基に誘起されたねじれの片寄りに関する知見を得るために、振動円二色性（VCD，Jasco社製VCD FVS-6000）スペクトルを測定した。また、光学活性基を側鎖に導入したポリ（ジフェニルアセチレン）のコンホメーションに関する情報を得るために、VCD測定を行った。さらに、ポリ（ビフェニルイルアセチレン）の希薄溶液をマイカおよびグラファイト基板上にキャストし、原子間力顕微鏡 (AFM, Veeco Instruments社製AFM Nanoscope IIIa)により、ポリマーのらせん構造の直接観察を行った。
３．結果と考察（Results and Discussion）
エステル基を導入したポリ（ビフェニルイルアセチレン）誘導体について、らせん誘起・記憶したポリマーのVCD測定を行ったところ、2,2’-位に導入したエステル基のカルボニル由来の吸収領域に明確なVCD吸収が観測された。モデル化合物のDFT計算の結果と組み合わせることで、側鎖のビフェニル基に誘起されたねじれの巻き方向を決定することができた。また、ポリ（ジフェニルアセチレン）誘導体のVCD測定の結果、溶媒や温度の変化によってVCDスペクトに変化が観測され、ポリマー鎖に異なるらせんコンホメーションが誘起された可能性が高いことが示唆された。また、昨年度に引き続き、ポリ（ビフェニルイルアセチレン）誘導体のらせん構造をAFMにより直接観察することを試み、ポリマー鎖のらせんピッチや巻き方向に関する情報が得られた。
４．その他・特記事項（Others）
なし。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) R. Ishidate, T. Ikai, S. Kanoh, E. Yashima, K. Maeda, Chirality (2017) DOI: 10.1002/chir.22687.
(2) K. Maeda, M. Maruta, K. Shimomura, T. Ikai, S. Kanoh, Chem. Lett. Vol. 45 (2016) p.p.1063-1065.
(3) K. Maeda, N. Okoshi, K. Shimomura, T. Ikai, S. Kanoh, E. Yashima, Symposium on Molecular Chirality Asia 2016, April 20-22, 2016
(4) K. Maeda, R. Ishidate, K. Shimomura, T. Ikai, S. Kanoh, E. Yashima, The 28th International Symposium on Chiral Discrmination (ISCD 28), July 24-27, 2016.
(5) 前田勝浩，第65回高分子討論会（神奈川），2016年9月14日-16日.
(6) K. Maeda, World Congress on Chromatography, September 21-23, 2016.
６．関連特許（Patent）
(1) 前田 勝浩、加納重義、井改 知幸、下村 昂平、丸田みゆき、“光学活性ポリ（ジフェニルアセチレン）化合物及びその製造方法、並びにその光学異性体分離剤としての用途”、特許第６０８３８３２号、平成２９年２月３日登録