大阪大学大学院理学研究科 附属基礎理学プロジェクト研究センター 原田グループ ロゴ
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シクロデキストリン(CD)を用いた超分子合成

修飾CDを用いた超分子錯体の合成 CDによる高分子鎖の認識挙動の解明
外部刺激による超分子錯体の構造制御 超分子エネルギー変換システムの開発
共役分子を有す超分子錯体の合成 Social Self-Sorting型超分子錯体CD
シクロデキストリンを用いた並進・回転運動の観察 挿し違いダイマー

共役分子を有す超分子錯体の合成

ポリロタキサン構造を利用した分子被覆導線

高分子を有機環状ホスト分子にて分子被覆する方法として、高分子鎖に環状化合物を通していく方法(Threading法)と低分子モノマーと環状化合物からなるロタキサンを重合させる方法(包接重合法)の二つが代表例として挙げられる。

分子被覆された共役高分子の代表的な合成方法
分子被覆された共役高分子の代表的な合成方法

Okada, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
"One-Pot Synthesis of g -Cyclodextrin Polyrotaxane: Trap of g -Cyclodextrin by Photodimerization of Anthracene-Capped pseudo-Polyrotaxane"
Macromolecules, 2004, 37(19), 7075-7077.

(2) Polythiophene (PT) を軸分子とするポリロタキサン形成

Polythiophene (PT) は有機半導体の中でも広く利用されており、分子被覆導線としてCDを用いたポリロタキサン形成に有効である。オリゴマーであるBithiophene (2T) は、β-CD, hydroxylpropyl-β-CD, 2,6-O-dimethyl-β-CDと1:1錯体を形成し、 [2]ロタキサン構造を形成した。

(a) (b)
β-CD (a)と2,6-O-dimethyl-β-CD(b)の2T包接錯体の結晶

カップリング反応を利用すると、2,6-O-Dimethyl-β-CD(DM-β-CD)と2TよりPolythiopheneを軸分子としたポリ擬ロタキサンが形成した。

Polythiopheneを軸分子としたポリロタキサン
Polythiopheneを軸分子としたポリロタキサン

Takashima, Y.; Sakamoto, K.; Oizumi, Y.; Yamaguchi, H.; Kamitori, S.; Harada, A.
"Complex Formation of Cyclodextrins with Various Thiophenes and Their Polymerization in Water: Preparation of pseudo-Polyrotaxanes Containing Poly(thiophene)s"

J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2006, 56(1-2), 45-53.

 

オリゴチオフェン誘導体の両末端にβ-シクロデキストリン (β-CD)を修飾したポリロタキサンを作成した。β-CDの修飾によりオリゴチオフェンは水に溶解し、DM-β-CDの包接数、軸部分の鎖長が厳密に定まり、ロタキサンの特性評価が容易になった。

Sakamoto, K.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
"Preparation and Properties of Rotaxanes Formed by Dimethyl-beta-cyclodextrin and Oligo(thiophene)s with beta-Cyclodextrin Stoppers"

J. Org. Chem. 2007, 72(2), 459-465

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