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空孔包接による歪み誘起反応の創出

Research Project

Project/Area Number 13J10227
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

竹澤 浩気  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsホスト-ゲスト / 分子認識 / 加水分解反応 / クロミズム / 歪み / アミド / 環化反応 / 自己組織化 / ペプチド
Outline of Annual Research Achievements

歪みを持った分子は、通常の分子とは全く異なる反応性や物性を示す。さらに、タンパク質の自己分解など、いくつかの生体反応で、反応部位における歪みが反応を促進していることが近年明らかになった。しかし一方で、人工系で反応性の向上に十分なだけの歪みを生み出すためには共有結合的に分子を縛る必要がある。本研究では、これまで共有結合的な化学修飾により行われてきた歪み誘起反応を、非共有結合的な分子間相互作用を用いて実現し、全く新しい機構で基質の活性化を行う触媒系の開発を目指す。
平成26年度では、二重結合への歪み誘起による求核反応の促進についてより詳細な検討を行った。結果、フェノールフタレイン誘導体において目的の反応が速やかに進行することがわかった。さらに、この化合物の人工ホスト化合物への会合定数が106程度と非常に大きなものであることが明らかになった。
さらに、アミド結合への包接による歪み誘起に成功した。適切に設計したベンズアニリドを正八面体型の中空ホスト化合物に包接されると、1:2のホスト-ゲスト錯体を形成した。その際、ベンズアニリド誘導体のアミド結合に歪みが誘起されていることが、13C NMRスペクトルおよび単結晶X線構造解析により明確に観測された。包接錯体の単結晶構造において、ベンズアニリドのアミド結合部は最大36°にまでねじられていることがわかった。
上記のようにしてねじられたベンズアニリドは、バルク溶液中に比べ塩基条件中での加水分解を受けやすくなっていることが明らかになった。標的のベンズアニリド誘導体は、20 mMの水酸化ナトリウムの水/メタノール混合溶媒系において、50 °C, 24時間加熱撹拌した後も加水分解を受けなかったが、中空錯体存在下では加水分解生成物を与えた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Recognition of Polyfluorinated Compounds Through Self-Aggregation in a Cavity2014

    • Author(s)
      Takezawa, H. ; Murase, T. ; Resnati, G. ; Metrangolo, P. ; Fujita, M.
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 136 Issue: 5 Pages: 1786-1786

    • DOI

      10.1021/ja412893c

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 正八面体型中空錯体によるハロゲン結合を介した有機ハロゲン化物の特異的認識2015

    • Author(s)
      竹澤浩気, 村瀬隆史, 藤田誠
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Regioselective Spirocyclization of Biphenylacetylenes within a Hollow Cage2014

    • Author(s)
      Y. Fujii, H. Takezawa, T. Murase, M. Fujita
    • Organizer
      Summer School 2014: Challenges in Supramolecular Chemistry
    • Place of Presentation
      ストラスブール(フランス)
    • Year and Date
      2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 中空錯体への包接によるビフェニルアセチレン類の位置選択的スピロ環形成2014

    • Author(s)
      藤井裕也, 竹澤浩気, 村瀬隆史, 藤田誠
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2014-09-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Recognition of Polyfluorinated Compounds Through Self-Aggregation in a Self-Assembled Coordination Host2014

    • Author(s)
      H. Takezawa, T. Murase, G. Resnati, P. Metrangolo, M. Fujita
    • Organizer
      1st International Symposium on Halogen Bonding
    • Place of Presentation
      ポルトチェザーレオ(イタリア)
    • Year and Date
      2014-06-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 中空錯体内での自己集合を利用した有機フッ素化合物の共同的認識2014

    • Author(s)
      竹澤浩気, 村瀬隆史, 藤田誠
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学・愛知
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 正八面体型中空錯体への包接によるビフェニルアセチレン類の選択的環化2014

    • Author(s)
      藤井裕也, 竹澤浩気, 村瀬隆史, 藤田誠
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学・愛知
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 電子不足な配位子で構成された中空錯体による有機フッ素化合物の認識2013

    • Author(s)
      竹澤浩気, 村瀬隆史, 藤田誠
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学・愛知
    • Year and Date
      2013-09-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Recognition of polyfluorinated compounds by an electron-deficient coordination host2013

    • Author(s)
      Takezawa, H. ; Murase, T. ; Fujita, M.
    • Organizer
      10th International Symposium on Advancing the Chemical Sciences
    • Place of Presentation
      京都大学・京都
    • Year and Date
      2013-06-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Chromism via Cavity-Directed Structural Transformations within T_d-Symmetric Coordination Cages2013

    • Author(s)
      Takezawa, H. ; Akiba, S. ; Murase, T. ; Fujita, M.
    • Organizer
      5^<th> Gratama Workshop
    • Place of Presentation
      東京工業大学・東京
    • Year and Date
      2013-05-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学藤田研究室HP

    • URL

      http://fujitalab.t.u-tokyo.ac.jp

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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