高次分子マシンを志向したヘテロ[3]ロタキサンの合成と位置変換シャトリングの実現
【研究分野】有機化学
【研究キーワード】
ロタキサン / サーモクロミック / シャトリング / 超分子 / 超分子化学 / 分子機械
【研究成果の概要】
発光部位を有する[3]ロタキサン構造がサーモクロミック応答を示すことを見出した。
[3]ロタキサンにおける二つの環状分子は、室温では発光部位に近接しているものの、加熱によって熱的なシャトリングを生じ、露出した発光部位が周囲の分子と相互作用することで熱的に発光変化が誘起された。この変化は加熱・冷却のサイクルに対して可逆的であったことから、熱によって光学特性が変化するサーモクロミック応答であることが明らかとなった。
【研究の社会的意義】
分子機械の重要なモチーフであるロタキサン構造において、熱シャトリングは比較的初期から報告されていたものの、停留点（ステーション）の制御が困難であることから、材料の物性を向上させる設計としてはほとんど用いられてこなかった。対して本研究は超分子構造の熱シャトリングを用いて、シャトリングを起こさない材料よりも鋭敏な熱応答性を発現したことから、センサ材料における新しい設計指針を示したと言える。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)