Development of Supramolecular Complexes with Assymetry Biased by Guest Molecules

• Project Area: Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
• Project/Area Number: 17H05360
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Himeji Dokkyo University (2018); University of Toyama (2017)
• Principal Investigator: 阿部 肇 姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (10324055)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 超分子化学 / らせん分子 / かご型分子 / キラリティー / 不斉誘起 / かご形分子 / かご状分子

Outline of Annual Research Achievements

超分子化学、ホスト・ゲスト化学に基づいて設計された、ピリジン環とフェノール環からなる「ピリジン－フェノール交互型フォルダマー」を基に、非対称な配位場の構築を目指した。側鎖に配位部位を導入したフォルダマーを設計・合成し、内孔の糖質ゲストを入れ替えると錯体上の立体が制御できるような「糖質ゲスト→ フォルダマーのらせん → 側鎖の錯体部位」と非対称性が伝播すると予想した。ピリジン－アセチレンフォルダマーについて、CH2Cl2/THF 中、糖 (octyl β-D-glucoside) を加えた場合にその主骨格がキラルならせんを形成し、糖はらせんの内側へ取り込まれた。その状態へ Mg(ClO4)2 などの金属塩を加えていったところ、フォルダマーに対して塩を一定量（Mg2+ 塩の場合は3当量）加えたときに誘起 CD が最も強まった。側鎖の数に見合った当量のイオンがらせんを安定化させたと考えられる。
併行して、フェノールとピリジンをC3v型に配置させた三座配位子を用いたD3h型かご状錯体の作成およびキラル誘導について検討を行った。かご状錯体は、C3v三座配位子とPd2+ 前駆体を 2:3 のモル比で作用させると形成することが、X線結晶構造解析や1H NMR、質量分析から確かめられた。このかごは、内側にフェノール性ヒドロキシ基が６個配置した構造をとっており、さらに内孔にグリコシドが取り込まれると、かごの骨格にキラリティーが誘起され、上記のフォルダマーの錯体と同様に誘起 CD を現した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Aromatic Foldamers Recognizing Saccharides to Form Chiral Helices (2019)
  • Author(s): Abe Hajime
  • Journal Title: YAKUGAKU ZASSHI Volume: 139 Issue: 4 Pages: 591-598
  • DOI: 10.1248/yakushi.18-00179-2
  • NAID: 130007621599
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • Year and Date: 2019-04-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nonplanar Macrocycle Consisting of Four Pyridine and Phenol Units Connected with Acetylene Bonds Displaying Preferential Binding to Maltoside over Monosaccharides (2018)
  • Author(s): Ohishi Yuki、Yamamoto Naoto、Abe Hajime、Inouye Masahiko
  • Journal Title: The Journal of Organic Chemistry Volume: 83 Issue: 10 Pages: 5766-5770
  • DOI: 10.1021/acs.joc.8b00062
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metathesis-Based Stapling of a Pyridine-Acetylene-Phenol Oligomer Having Alkenyl Side Chains after Intermolecular Templation by Native Saccharides (2018)
  • Author(s): Abe Hajime、Sato Chihiro、Ohishi Yuki、Inouye Masahiko
  • Journal Title: European Journal of Organic Chemistry Volume: 2018 Issue: 24 Pages: 3131-3138
  • DOI: 10.1002/ejoc.201800531
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hexaphenolic Rigid Cages Prepared by Self-Organization of C3v Tridentates (2018)
  • Author(s): Hajime Abe; Daisuke Hashikawa; Takaya Minami; Kohei Ohtani; Kentaro Masuda; Shinya Matsumoto; Masahiko Inouye
  • Journal Title: J. Org. Chem. Volume: 83 Issue: 6 Pages: 3132-3141
  • DOI: 10.1021/acs.joc.7b03111
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Saccharide Recognition and Helix Formation in Water with an Amphiphilic Pyridine-Phenol Alternating Oligomer (2017)
  • Author(s): Yuki Ohishi; Hajime Abe; Masahiko Inouye
  • Journal Title: Eur. J. Org. Chem. Volume: 2017 Issue: 46 Pages: 6975-6979
  • DOI: 10.1002/ejoc.201701522
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation and Higher-order Structures of 2,6-Pyridylene and 2,6-Pyrazylene Alternating Macrocycle with the Inner Nitrogen Atoms in All the Aromatic Rings (2017)
  • Author(s): Daiki Suzuki; Hajime Abe; Takaya Minami; Shinya Matsumoto; Masahiko Inouye
  • Journal Title: Chem. Lett. Volume: 46 Issue: 12 Pages: 1740-1742
  • DOI: 10.1246/cl.170815
  • NAID: 130006243212
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Arylene Ethynylene Foldamers with Pyridine and/or Phenol Units (2019)
  • Author(s): Hajime Abe
  • Organizer: The 2nd Workshop on Aromatic Foldamers 2019 Seoul
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Tridental Tetraarene Receptor for Hydroxy Guests (2018)
  • Author(s): Hajime Abe
  • Organizer: The Third International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network (TAA)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 糖質の認識によりキラルならせんを巻く芳香族フォルダマー (2018)
  • Author(s): 阿部肇
  • Organizer: 日本薬学会第138年会 シンポジウム「フォルダマーの魅力. ―設計・構造・機能―」
• [Presentation] 側鎖に配位性部位を持つピリジン-アセチレン-フェノールオリゴマーの開発 (2017)
  • Author(s): 阿部肇、大石雄基、井上将彦
  • Organizer: 第２８回基礎有機化学討論会