A rotaxane is a supramolecule which consists of a ring-shaped molecule and a dumbbell-shaped axle molecule threaded through the ring. Though there is no strong chemical bond between a ring and an axle, a rotaxane behaves like one molecule. Because of the complex structure of a rotaxane consisting of mechanically interlocked ring and axle components, syntheses of rotaxanes were very difficult at the beginning. However, recent progress in host-guest chemistry makes the syntheses easier and leads to more advanced researches on functional features of rotaxanes. Thanks to high mobility between the two components, rotaxanes are expected as molecular switches and machines. In this presentation, I will talk about background, namely history, specific properties, and current reaserches for applications of rotaxanes.
ロタキサンとは輪状の分子と、それを貫通するダンベル型の軸状の分子から構成され、 輪と軸の間に強い化学結合を持たないにもかかわらず、1つの分子のようにふるまう特異な構造をした超分子である。輪と軸が機械的に結合したロタキサンは、その複雑な構造のため、当初は合成が困難であったが、近年のホストゲスト化学の進歩によって容易に合成されるようになった。それに伴いその機能性の研究も進み、中でもロタキサンの持つ輪が軸上を自由に動き回れる性質から、分子スイッチや分子マシンとしての応用が期待されている。本発表では、ロタキサンの研究についての背景と歴史、ロタキサンが示す特有の性質、その応用に向けて現在行われている研究例を述べる予定である。