相互作用ネットワークを有する分子性ポリマーの設計と分子配列の制御

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07241229
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 青山 安弘 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (00038093)
• Keywords: 分子性ポリマー / 結晶工学 / 水素結合 / 多孔質有機結晶 / 芳香環カラム / 分子テープ / 分子シート / ネットワーク構造

Research Abstract

分子内に直交因子を有するアントラセンのビスレゾルシン誘導体は2次元(シート状)の水素結合ネットワークを形成し、生じた大きな空孔には種々のゲスト分子がとりこまれる。これに対して、アントラセンのモノレゾルシン誘導体は1次元(テープ状)の水素結合ネットワークを形成し、生じたポリレゾルシン鎖がお互いに“からむ"(interpenetrate)結果、アントラセン環は密に積層し、小さな空孔を生じる。
2次元および1次元ネットワークは機能上の大きな差異をもたらす。第一はアントラセン環の光化学的物件である。2次元ネットワークにおいたはアントラセン環は12-13A離れているため単量体(monomer)蛍光のみが認められる。これに対し、1次元ネットワークではアントラセン環が対面積層しているため、エキシマー蛍光のみを発する。ネットワークの次元性により、発光挙動が制御できることを示している。
第二点は空孔サイズの制御である。2次元系での大きな空孔には、例えば安息香酸アルキルのとりこみにおいて、大きなアルキル基が優先的にとりこまれる(例えばイソブチル/メチル=70/1)。1次元系での小さな空孔には、逆に、小さなアルキル基が選択的にとりこまれる(メチル/イソブチル=1/30)。ゼオライトでみられる空孔サイズのコントロールが“有機ゼオライト"においても可能であることを示している。
このように、相互作用の次元性のコントロールが機能設計において重要であることが判明した。

Research Products

• [Publications] Yasuhiro Aoyama: "Guest Binding Molecular Recognition, and Molecular Alignment Properties of a Bisresorcinol Derivative" Supramol. Chem.4. 229-241 (1995)
• [Publications] Yasuhiro Aoyama: "The Solid-State Host-Guest Complexation of a Bisresorcinol Derivative of Anthracene." Tetrahedron. 51. 343-352 (1995)
• [Publications] Ken Endo: "Guest-Binding properties of Organic Crystals Having an Extensive Hydrogen-Bonded Network." J. Am. Chem. Soc.117. 8341-8352 (1995)
• [Publications] Yasuhiro Aoyama: "Crystal Engineering of Stacked Aromatic Columns." J. Am. Chem. Soc.118(印刷中). (1996)
• [Publications] Yasuaki Kikuchi: "CH-Pi Interaction As an Important Driving Force of Host-Guest Complexation." Bull. Chem. Soc. Jpn.69. 217-220 (1996)
• [Publications] Yasuaki Kikuchi: "Interaction of Achiral Host and Guest in a Chiral Solvent As Studied by Circular Dichroism Spectroscopy." Supramol. Chem.5(印刷中). (1996)