位置選択的に合成したフラーレン誘導体等をモノマーとした2次元組織体の構築と機能

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10126208
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 西村 淳 群馬大学, 工学部, 教授 (10107352)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀧上 昭治 群馬大学, 機器分析センター, 助教授 (70143203) ; 中村 洋介 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助手 (60261864) ; 岡田 行弘 群馬大学, 工学部, 助教授 (80211118)
• Keywords: ホスト・ゲスト化学 / 分子内[2+2]光環化付加反応 / カリックス[4]アレーン / キラル認識 / デンドリマー / スチレン誘導体 / フェノール誘導体 / イオノファー

Research Abstract

スチレン誘導体の分子内[2+2]光環化付加反応を経て合成されるカリックス[4]アレーンは、新規な母体構造を有し、その特徴は架橋鎖によりコーン配座に固定された剛直な分子骨格となっている。その結果として、四つの水酸基に一、二、ないし三つの置換基を導入するとそれぞれがキラル分子になるというユニークな特徴を持つ。
本年度は、これらキラルカリックスアレーンを用い、分子内にイオンや有機物を捕捉できる官能基を有する分子の設計及び樹状分子へ変換可能な官能基の導入法の開発を中心に検討を行った。
1) 分子内に捕捉部位となる官能基を有するキラルカリックスアレーンの合成はカルボキシル基やホウ酸に変換可能なブロムベンゼン部位を、また水酸基に変換可能なアニソール部位を含むジトシラートをそれぞれ調製し、導入を試みたところ対応するエーテル体が収率72-53%で得られた。
2) キラルな樹状分子への変換を目指して、酢酸エチル残基を導入したのちアミノアルコールと反応するとほぼ定量的に対応するアルコールが得られることがわかった。また、得られたアルコールは水酸基の数がそれほど多くないにもかかわらず、MeOH/水系に可溶であることが確認できた。一方、かさ高い3置換ベンゼンを構成単位とする側鎖を導入した場合、対応するエーテルを収率71-87%で与えた。しかし、立体的な要因のためか世代の進んだ大きな側鎖の導入の際には収率の低下が認められた。
3) カリックスアレーンダイマーを目指して、キラルなジトシラートとジオールを反応したところ、収率21%で目的のダイマーが、唯一の生成物として得られた。

Research Products

• [Publications] Y.Nakamura他7名: "Photophysical Properties of Various Regioisomers of[60]Fullerene-o-Quinodimethane Bisadducts" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. 127-131 (1999)
• [Publications] Y.Okada他3名: "New Ionophores Derived from a Rigid Calixarene Regioisomer" Tetrahedron Lett.(in press). (1999)
• [Publications] Y.Nakamura他3名: "Effects of Oligooxyethylene Linkage on Intramolecular[2+2]Photocycloaddition of Styrene Derivatives" J.Phys.Org.Chem.11. 79-83 (1998)
• [Publications] Y.Okada他3名: "A New Intermolecular Photochemical Approach of Calix[4]arene Synthesis" Synlett. 269-270 (1998)
• [Publications] S.Inokuma,K.Kimura,and J.Nishimura: "Photochemical Synthesis of Diazacryptophane" Chem.Lett.287-288 (1998)
• [Publications] S.Inokuma他4名: "Efficient and Selective Synthesis of Crownopaddlanes Possessing Two Cyclobutane Rings:Exclusive Li+Ion Complexation" J.Org.Chem.63・17. 5791-5796 (1998)
• [Publications] M.Taki他4名: "[60]Fullerene(A1,D1)-Bisadducts:CD Spectra and Diastereospecific Synthesis" Enantiomer. 3. 231-239 (1998)
• [Publications] Y.Okada,M.Mizutani,and I.Nishimura: "Highly selective Li+ion transport by calix[4]arenes" Tetrahedron Lett.39. 8467-8470 (1998)
• [Publications] Y.Okada他4名: "Characterization of New Rigid Calixarenes Capping Crown Ethers" Tetrahedron Lett.39. 8461-8464 (1998)
• [Publications] 中村洋介,西村 淳(分担): "季刊化学総説「炭素第三の同素体フラーレンの化学」" 日本化学会編,学会出版センター,東京(印刷中), (1999)