アセチレン骨格を有するかご型化合物の合成とπ電子-カチオン相互作用の研究

• Project/Area Number: 07740550
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 機能・物性・材料
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 武村 裕之 九州大学, 理学部, 助手 (60183456)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1995: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: シクロファン / 大環状化合物 / かご型化合物 / π電子-カチオン

Research Abstract

始めにアセチレンを含むマクロサイクルをメタキシリレンジアミンとブチンジオールジメシレートの一段階反応により合成した。予想した構造のかご型化合物のほかに、その結合異性体が得られた。一度に2種類の、しかも互いにゲスト作用部位の幾何が異なる化合物が得られたことで本研究の幅が広がった。つまり、ゲスト作用部位の空間的配置がゲストとの相互作用に及ぼす影響をはっきりと確認できることになる。一回の反応の収率が低いので、十分な量を確保できなかったが、NMRによる研究をある程度行うことができた。結合異性体については、ドイツのGleiterらが本研究遂行中にその合成を発表しており、Ag^+イオンとの錯形成を観測できなかったと報告しているが、実際にAg^+イオンとの反応を確かめてみると、合成した2種類の化合物両方ともに、Ag^+イオンとゆっくりと反応して錯体を生成することがわかった。Ag^+イオンと相互作用している部位が窒素原子なのかあるいは、アセチレン単位の寄与がどのくらいあるのかを知るために、この錯体の単離と結晶構造解析を準備中である。
さらに液-液抽出法による、アルカリ金属、NH_4^+カチオンとの相互作用の検討、π塩基性度の見積りに向けて、目的物の量の確保を急いでいる。
別に提示したメチルアミンとプロパルギルブロミドから出発するチューブ型マクロサイクルの合成は計画通りに進めたが、途中で分離が困難な生成物を与えた。目的物には至っていないが、現在別ルートでの合成を進めている。
本研究課題はいままでのところ、2種類のアセチレンを含む大環状化合物の合成法を確立し、それらが、当初予想したとおり、Ag^+イオンと相互作用する事を確かめた。