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2010 Fiscal Year Annual Research Report

固体状態において外部刺激応答特性を有する機能性超分子錯体の開発

Research Project

Project/Area Number 10J00653
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

絹田 貴史  近畿大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Keywords超分子 / 電荷移動錯体 / ホスト錯体 / 分子包接 / 水素結合 / 分子認識 / 色 / 単結晶
Research Abstract

本研究は、合成的手法の使用を最小限に抑え、性質の異なる2種類の構成分子を組み合わせることにより、固体状態で使用でき、気体状ターゲット分子に対して、「色(吸収及び発光)」による分子認識特性を有する機能性超分子ホストシステムの開発を目的としている。電荷移動(CT)ホスト錯体の生成を、電子ドナー分子としてイオン化ポテンシャルの異なる各種ビナフトール誘導体と、電子アクセプター分子として電子親和力の異なる各種benzoquinone誘導体を組み合わせ超分子・錯体化させることにより、開発を試みた。(rac)-10,10'-dihydroxy-9,9'-biphenanthrylを電子ドナー分子として、2,5-dimethyl-1,4-benzoquinoneを電子アクセプター分子として用い、それぞれをベンゼン溶液に溶解させその後、結晶化することによりCT錯体を得る事に成功した。得られたCT錯体は原料と、まったく異なる濃い紫色をしていた。分子構造について検討するため、単結晶X線結晶構造解析を行った結果、CT錯体は水素結合によるネットワーク構造を構築し、その間にできた空孔内にゲスト分子である、ベンゼン分子を包接していた。すなわち、CTホスト錯体の生成に成功した。次に電子親和力の異なる2-chloro-5-methyl-1,4-benzoquinoneを電子アクセプター分子として用い、同様の実験を行った。その結果CT錯体を得る事に成功した。分子構造について検討するため、単結晶X線結晶構造解析を行った結果、CT錯体は先ほどと同様、水素結合によるネットワーク構造を構築し、その間にできた空孔内にゲスト分子である、ベンゼン分子を包接していた。興味深いことに、いずれのCT錯体も結晶構造に大きな違いは見られなかったが、その色調に大きな違いが観測され、すなわち、電子アクセプター分子の電子親和力を変える事により、CT錯体の色調を制御することに成功した。

  • Research Products

    (4 results)

All 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Molecular recognition of bisphenol A and its derivatives using p-benzoquinone2010

    • Author(s)
      Iwase, N.; Kinuta, T.; Tajima, N.; Sato, T.; Kuroda, R.; Matsubara, Y.; Imai, Y.
    • Journal Title

      Cryst Eng Comm

      Volume: Volume 12 Pages: 3195-3200

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of relationship between conformational and color polymorphs of achiral 2-methyl-3-arylthio-1,4-naphthalenediones2010

    • Author(s)
      Kinuta, T.; Sato, T.; Harada, T.; Kuroda, R.; Matsubara, Y.; Imai, Y.
    • Journal Title

      Journal of Molecular Structure

      Volume: Volume 982 Pages: 16-21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Colored supramolecular charge-transfer host system using 10,10'-dihydroxy-9.9'-biphenanthryl and 2,5-disuhstituted-1,4-benzoquinone2010

    • Author(s)
      Ukegawa, T.; Kinuta, T.; Sato, T.; Tajima, N.; Kuroda, R.; Matsubara, Y.; Imai, Y.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: Volume 66 Pages: 8756-8762

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 架橋ビフェニルおよびビナフチル誘導体の結晶構造とキラルな光学特性2010

    • Author(s)
      絹田貴史・中野陽子・原田拓典・佐藤友宏・藤木道也・黒田玲子・松原凱男・今井喜胤
    • Organizer
      第21回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2010-09-09

URL: 

Published: 2012-07-19  

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