分子間相互作用を組合せた分子配列の制御と機能の発現

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06242205
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 小夫家 芳明 静岡大学, 工学部, 教授 (80026195)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 康隆 静岡大学, 工学部, 助手 (10240798)
• Keywords: 分子組織化 / イミダゾール / ヒドロキノン / ポルフィリン / 金属ポルフィリン

Research Abstract

対面する2つのメソ位にイミダゾール及びN-メチルイミダゾール置換したポルフィリンを合成し、これらの亜鉛、マグネシウム錯体を合成した。N-メチルイミダゾール置換ポルフィリンの亜鉛錯体は金属中心にイミダゾールが配位した2量体構造をとり、励起子相互作用に基づくQバンドの特徴的な分裂が認められ、二次元NMRスペクトルに見られる相関、分子量測定などを併用した総合的な構造解析の結果、光合成反応中心のスペシャルペアに酷似した構造体に自己組織化されたものであることを明らかにした。イミダゾール置換体については水素結合生成に由来する高次の組織体形成が認められ、UVスペクトルのブロードニングが観測され、また電導度測定の結果も一次元組織体の生成を支持した。6配位構造の可能なマグネシウム錯体については溶液中でも2量体から少し組織化が進んでいることが明らかとなり、結晶を得たので構造解析を検討している。
またメソ位に1カ所ヒドロキノンを導入したトリストリルポルフィリンを合成し、そのマグネシウム、鉄錯体を合成した。前者はヒドロキノンのフェノール酸素がマグネシウムに配位し、ポルフィリン面が平行にずれたスタッキング構造をとることがNMRスペクトルにより明らかとなった。一方鉄(III)錯体は解離したヒドロキノンが鉄(III)イオンの対イオンとなる構造体に組織化されることが常磁性NMRスペクトルの解析から明らかとなった。以上によりポルフィリンのメソ位に酸素、窒素などの優れた配位性元素を有するポルフィリンの金属錯体を合成することにより、配位子-金属結合の生成によりポルフィリン面をずらしたスタッキング構造体に自己組織化できることを見出した。

Research Products

• [Publications] Y.KOBUKE: "Supramalecular Organization of Imidazolyl-Porphyrin to a Slipped Cofacial Dimer" J.Am.Chem.Soc.116. 4111-4112 (1994)
• [Publications] 小夫家 芳明: "分子組織系による典型金属イオンの分子認識" 油化学. 43. 830-838 (1994)