これまでの研究成果（2）

in English

記憶力を有する「動的」らせん高分子の創製と機能開発

　光学不活性な高分子に望みの向きのらせんを自由自在に誘起し、その情報を「記憶」として保存できることを10数年以上前に見出し、この原理を使って様々のらせん高分子や超分子が合成できることを実証してきた（9）。誘起あるいは記憶したらせんを鋳型に用いるとクラウンエーテル（10）やシクロデキストリン（11）等の機能性有機化合物群やフラーレン等（12）をらせん軸に沿って望みの向きのらせんに自在に配列できる。また、水溶性のポリフェニルアセチレンは、疎水性のキラル分子を水中で分子内に包接できるナノ空間を有し、これを鋳型に用いるとアキラルな色素をらせん軸に添ってポリマーの外側および内部の疎水場にらせん状に配列制御可能となる（13）。9のコンホメーションに由来するらせん構造の記憶は、その後、ポリイソシアニドのsyn-antiコンフィギュレーション異性をともなうらせん構造の記憶（14）へと受け継がれた。「らせん誘起と記憶」の概念を汎用性高分子に適用できれば、その応用範囲は格段に拡がる。最近、シンジオタクチックなポリメタクリル酸メチル（st-PMMA）から、らせん構造にもとづく光学活性PMMAが合成できることを見出した。さらに、らせん空孔内にフラーレン（C60、C70、C84等）やイソタクチック(it)-PMMAが包接され、明確な融点を持つフラーレン錯体やステレオコンプレックス（15）が生成することが分かった。半世紀以上の長きにわたって構造が不明であったステレオコンプレックスが、実はitとstのPMMAからなる包接錯体であることが初めて明確に示された。この研究は、らせん構造を記憶として保持した光学活性st-PMMAによる高次キラルフラーレンの光学分割へと展開できた。

らせん高分子の創製と機能開発
図２.多彩な動的および安定ならせん高分子

代表的論文

    • E. Yashima, T. Matsushima, and Y. Okamoto, J. Am. Chem. Soc., 117, 11596-11597 (1995).
    • E. Yashima, T. Nimura, T. Matsushima, and Y. Okamoto, J. Am. Chem. Soc., 118, 9800-9801 (1996).
    • E. Yashima, T. Matsushima, and Y. Okamoto, J. Am. Chem. Soc., 119, 6345-6359 (1997).
    • E. Yashima, K. Maeda, and Y. Okamoto, Nature, 399, 449-451 (1999).
    • E. Yashima, K. Maeda, and T. Yamanaka, J. Am. Chem. Soc., 122, 7813-7814 (2000).
    • H. Onouchi, K. Maeda, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 123, 7441- 7442 (2001).
    • K. Maeda, K. Morino, Y. Okamoto, T. Sato, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 126, 4329-4342 (2004).
    • H. Onouchi, T. Miyagawa, A. Furuko, K. Maeda, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 127, 2960-2965 (2005).
    • T. Miyagawa, A. Furuko, K. Maeda, K. Katagiri, Y. Furusho, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 127, 5018-5019 (2005).
    • R. Nonokawa and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 125, 1278-1283 (2003).
    • H. Goto, H. Q. Zhang, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 125, 2516-2523 (2003).
    • E. Yashima, K. Maeda, and O. Sato, J. Am. Chem. Soc., 123, 8159-8160 (2001).
    • K. Maeda, H. Mochizuki, M. Watanabe, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 128, 7639-7650 (2006).
    • T. Nishimura, K. Takatani, S.-I. Sakurai, K. Maeda, and E. Yashima, Angew. Chem., Int. Ed., 41, 3602-3604 (2002). Selected as "Hot Paper".
    • T. Nishimura, K. Tsuchiya, S. Ohsawa, K. Maeda, E. Yashima, Y. Nakamura, and J. Nishimura, J. Am. Chem. Soc., 126, 11711-11717 (2004). Selected as "Hert Cut" paper.
    • K. Maeda, Y. Takeyama, K. Sakajiri, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 126, 16284-16285 (2004).
    • H. Onouchi, T. Miyagawa, K. Morino, and E. Yashima, Angew. Chem., Int. Ed., 45, 2381-2384 (2006).
    • T. Miyagawa, M. Yamamoto, R. Muraki, H. Onouchi, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 129, 3676-3682 (2007).
    • M. Ishikawa, K. Maeda, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 124, 7448-7458 (2002).
    • M. Ishikawa, K. Maeda, Y. Mitsutsuji, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 126, 732-733 (2004).
    • K. Maeda, M. Ishikawa, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 126, 15161-15166 (2004).
    • Y. Hase, K. Nagai, H. Iida, K. Maeda, N. Ochi, K. Sawabe, K. Sakajiri, K. Okoshi, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 131, 10719-10732 (2009).
    • J. Kumaki, T. Kawauchi, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 127, 5788-5789 (2005).
    • J. Kumaki, T. Kawauchi, K. Okoshi, H. Kusanagi, and E. Yashima, Angew. Chem., Int. Ed., 46, 5348-5351 (2007).
    • T. Kawauchi, J. Kumaki, A. Kitaura, K. Okoshi, H. Kusanagi, K. Kobayashi, T. Sugai, H. Shinohara, and E. Yashima, Angew. Chem., Int. Ed., 47, 515-519 (2008). Highlighted by NPG Asia Materials.
    • J. Kumaki, T. Kawauchi, H. Kusanagi, K. Ute, T. Kitayama, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 130, 6373-6380 (2008).
    • T. Kawauchi, A. Kitaura, J. Kumaki, H. Kusanagi, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 130, 11889-11891 (2008). Highlighted by NPG Asia Materials.
    • T. Kawauchi, A. Kitaura, M. Kawauchi, T. Takeichi, J. Kumaki, H. Iida, and E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 132, 12191-12193 (2010).

その他の研究成果