Rotaxane is a supramolecule which consists of a ring component and an axle component. Stoppers place at terminals of an axle component which work to prevent the ring component slips out from the axle component. Rotaxanes are expected to become molecular switches and molecular devices because of their characteristic shuttling dynamics. Correlations between structural features of rotaxanes and shuttling dynamics are useful as design guidelines for construction of the molecular machines. However few investigations on correlation between structural features of axle components of rotaxanes and shuttling dynamics are reported. Here I report the effect of flexibility of axle components on shuttling dynamics in rotaxane type molecular machines quantitatively and systematically as one of structural features.
ロタキサンは環分子と軸分子から構成され、環分子を貫通した軸分子の両末端にあるかさ高いストッパーと呼ばれる部位により両成分が互いに抜けない構造をした超分子である。ロタキサンは特徴的なシャトリング運動性を有するため、分子スイッチや分子素子への応用が期待されている。このようなロタキサン型分子機械の設計指針を確立するためには、ロタキサンの構造上の特徴とシャトリング運動性の関係を明確にすることが大変重要である。しかしながら、ロタキサンの軸成分の構造とシャトリング運動性との関係を定量的に検討した研究例は非常に少ない。そこで私は構造上の特徴の一つとして、軸成分の柔軟性がシャトリング運動性に及ぼす効果の定量的かつ系統的な調査を行った。