インダセン骨格によって構成された包接、自己集合能を有する基質の設計・開発研究

• Project/Area Number: 09874120
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 辻 孝 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20029482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大北 雅一 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60211786) ; 今井 敏郎 北海道大学, 大学院・理学研究科, 講師 (80184802) ; 鈴木 孝紀 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70202132)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1997: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 超分子 / 包接 / マクロサイクル / 自己集合

Research Abstract

ベンゼン環の両側に飽和5員環が縮環したヘキサヒドロインダセン骨格は、両末端の5員環上の置換基が環骨格にたいして直交した方向の、一方、ベンゼン環上の置換基は5員環上の置換基に対して垂直方向の配向をとることを特徴とする。5員環およびベンゼン環に水素結合能や金属配位能を有する置換基を導入したインダセン誘導体と、その骨格を複数個環状に結合したマクロサイクルの設計と合成に検討を加えた。
1.官能基化したヘキサヒドロインダセン誘導体の合成に関する報告は少ない。そこで、ベンゼン環上に官能基変換が可能なメトキシ基、また、5員環にカルボニル、カルボキシル基等を導入した誘導体の合成法の開発を行い、それらの誘導体合成への道を開いた。
2.ヘキサヒドロインダセン骨格を5員環末端位で二量化し、二重結合の導入、シクロプロパン化によってシクロプロパン環を介したスピロ結合によってインダセン骨格を結び付けた構造を合成した。2つのインダセン骨格が互いに約120℃の角度をなして折れ曲がった構造をしており、今後のマクロサイクル合成の基本となるものである。
3.ベンゼン環に縮環した飽和5員環の比較的大きな自由度や、環状ケトエステルでの容易なエピマ-化能を利用した分子識別能や自己組織化能をもつヘキサヒドロインダセン誘導体を本研究過程で新たに着想し、その合成研究を進めた。X線構造解析の結果、飽和5員環の両末端位置の置換基がインダセン骨格に対してほぼ垂直の配座を優先することが明らかとなったが、この特徴を今後の分子間会合研究に取り入れ、生かすことを計画している。

Research Products

• [Publications] Masahiro Okuyama: "Kinetically Stabilized〔4〕Paracyclophane-1,4-Bis(dicyanomethylene)-2-ene Derivative:^1H-NMR" Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.36. 1085-1087 (1997)
• [Publications] Takashi Tsuji: "〔1.1〕 Paracyclophane.Photochemical Generation from the Corresponding Bis (Dewar benzene) Derivative" J.Am.Chem.Soc.119. 8425-8431 (1997)
• [Publications] Takanori Suzuki: "Hexaphenylethane Derivatives Exhibiting Novel Electrochromic Behavior" Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.36. 1329-1331 (1997)
• [Publications] Masahiro Okuyama: "The First Observation of Thermal Transformation of Strained Paracyclophane into the Dewar Isomer" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1277-1278 (1997)
• [Publications] Takashi Tsuji: "Tricyclo〔4.2.2.2^<2,5>〕dodeca-1,3,5,7,9,11-hexaene:Generation and Chemical Trapping of the 3,4-Dicyano" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.2151-2152 (1997)
• [Publications] Takanori Suzuki: "Isolation oand X-ray Structural Determination of Both Folded and Twisted Conformers of Bi{4H,8H-4-" Angew.Chem.,Int,Ed.Engl.36. 2495-2497 (1997)
• [Publications] Hidetoshi Kawai: "A Kinetically Stabilized〔1.1〕 Paracyclophane:Isolation and X-Ray Structural Analysis" Angew.Chem.,Int,Ed.Engl.37(印刷中). (1998)