1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09750940
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
壹岐 伸彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50282108)
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| Keywords | チアカリックスアレーン / 金属イオン / 分子認識 / 不斉識別 / 分離機能 / センシング機能 / 機能性材料 / 環境浄化 |
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| Research Abstract |
本年度はチオカリックス[4]アレーン(1)を修飾して次の3項目の機能開発を行い,当研究課題の目標を達成した.
1. 金属イオンの高性能認識機能:1の架橋硫黄をSO及びSO_2に選択的に酸化し,それぞれスルフィニルカリックス[4]アレーン(2)及びスルホニルカリックス[4]アレーン(3)を合成した.1〜3の金属イオンの認識機能を溶媒抽出法で比較検討した.40種類もの広範な金属イオンの中から3はハードな金属イオンを,1はソフトな金属イオンを,2は両方を認識した.この様に架橋Sの酸化状態により金属イオンの認識選択性を制御できた.また架橋部位に配位原子を持たない通常のカリックス[4]アレーン(4)は同条件下で錯形成しないことを確認した.一方1のフェノール性水酸基をアルキル化し,テトラキス((エトキシカルボニル)メトキシ)チオカリックス[4]アレーン(5)を合成した.5のcone,partial cone,及びl,3-alternateの立体配座は塩基触媒によって制御できた.また5の立体配座によりアルカリ金属イオンの認識選択性が制御できた.以上は合成化学や錯体化学的に興味深いだけでなく,将来,金属錯体触媒や,金属イオンのセンシング法,高効率的分離回収法に応用を拓く,重要な発見である.
2. 新規不斉識別機能素子:5に不斉アミンを導入した誘導体6を合成し,ガスクロマトグラフィー用の不斉固定相として用い光学異性体の分離に成功した.4から同様に得られた不斉固定相は不斉識別せず,本系でも架橋基の重要性が示された.
3. 環境浄化機能材料:1を直接スルホン化し,水溶性ホスト化合物チオカリックス[4]アレーンテトラスルホン酸(7)を合成した.7は有機ハロゲン化合物等の環境中の有害物質を高効率で捕捉した.7とイオン交換材料を複合化し,水中のppmレベルの有機ハロゲン化合物の除去機能材料を創製した.
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[Publications] Nobuhiko Iki: "Coordination of Epithio Groups of p-tert-Butylthiacalix[4]arene in the Zn^<2+> Complex Studied by X-ray Crystallography" Chem.Lett.(印刷中). (1999)
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[Publications] Nobuhiko Iki: "Selective Synthesis of Three Different Isomers of Tetrakis[(ethoxycarbonyl)methoxy]thiacalix-[4]arene and Their Complexation Properties Towards Alkali Metal Ions" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. ・12. 2745-2750 (1998)
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[Publications] Nobuhiko Iki: "Selective Oxidation of Thiacalix[4]arenes to the Sulfinyl-and Sulfonylcalix[4]arenes and Their Coordination Ability to Metal Ions" Tetrahedron Lett.39・41. 7559-7563 (1998)
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[Publications] Nobuhiko Iki: "A New Chiral Stationary Phase for Gas Chromatography by Use of a Chiral Thiacalix[4]arene Derivative" Chem.Lett.・10. 1065-1066 (1998)
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[Publications] Nobuhiko Iki: "A New Water-Soluble Host Molecule Derived from Thiacalixarene" Chem.Lett.・7. 625-626 (1998)
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[Publications] Nobuhiko Iki: "High Complexation Ability of Thiacalixarene to Transition Metal Ions.The Effect of Replacing Methylene Bridges of Tetra(p-t-butyl)calix[4]arenetetrol by Epithio Groups" Bull.Chem.Soc.Jpn.71・7. 1597-1603 (1998)
