Bowl型分子キャビティの構築とその高反応性化学種安定化への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06453062
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡崎 廉治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70011567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 正 東京大学, 教養学部, 教授 (80012417)
• Keywords: 分子キャビティ / シクロファン / カリックスアレーン / 分子力場計算 / 芳香族アジド / ニトレン

Research Abstract

反応場を適当に制御することにより、関与する反応種の構造・寿命などを自在に変化させたり、期待する反応のみを選択的に進行させたりすることは、有機化学の究極の目的の一つである。本研究では、Bowl(お椀)型の三次元的キャビティを持つ分子(これを本研究ではreaction bowlと呼ぶ)をシクロファンあるいはカリックスアレーン骨格に橋かけをして合成し、それを用いてこれまで合成が不可能であったいくつかの高反応性化学種(特に二量化、多重化が不安定性の要因であった化学種)を安定化・単離することを目的とした。
昨年度二環性シクロファン骨格をもつBowl型分子の合成に成功したので、本年はその構造についてNMRにより詳細に検討し、カリックスアレーンBowl型分子では、その水酸基をアルキルオキシ基に変えることにより立体配座が大きく変わることが示された。特に、ベンジルオキシ基にした場合には、cone型と、1,2,3-alternate型をそれぞれ安定に単離できるという〔6〕カリックスアレーンでこれまで一度も観測されたことのない事実を見出した。分子力場計算の結果もこれらの重族事実を支持した。とらに、Bowlキャビティ内にアジト基をもつ化合物を合成し、その光反応を行ったところ、生成したニトレンが周辺のベンゼン骨格と反応してアセピンを生じ、さらにそれが環開裂を行うという興味深い異常反応を見出した。また、分子キャビティをもつ新規系分子としてランタン型分子およびm-テルフェニル型分子の合成にも成功した。

Research Products

• [Publications] R.Okazaki: "Synthesis and Reactions of Stable Arenesulfenic Acid Bearing Bowl-Shaped Macrobicyclic Cyclophane Skeletons" Phosphorous, Sulfur, and Silicon. 95/96. 353-354 (1994)
• [Publications] R.Okazaki: "Synthesis of a Stable Arenesulfenic Acid Bearing a Bowl-Shaped Macrobicyclic Cyclophane Skeleton" Angew.Chem., Int.Ed.Eng.34. 1124-1126 (1995)
• [Publications] R.Okazaki: "Abnormal Reaction of an Aryl Azide Confined in a Calix[6]arene Skeleton" J.Chem.Soc., Chem.Commun.-. 1899-1900 (1995)
• [Publications] R.Okazaki: "Synthesis of Novel Lantern-Shaped Molecules Based on Resorcin[4]arene and m-Terphenyl Units" Tetrahedron Letters. 36. 7677-7680 (1995)