内分泌撹乱物質に対して認識職能を有するシクロファン型分子ボックスの合成とその固定化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650900
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 柘植 顕彦 九州工業大学, 工学部・物質工学科応用化学, 助教授 (80179986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森口 哲次 九州工業大学, 工学部, 教務職員 (40243985)
• Keywords: 内分泌撹物質 / シクロファン分子 / ホスト-ゲスト化学 / ポリイオンコンプレックス

Research Abstract

分子同士の特異的な相互作用に基づく分子認識は生体系における最も基本的な反応である。このような認識過程を有機化学的にアプローチしようとする試みが、近年、数多く行われている。
すでに、我々は複数の芳香環を環成分とするシクロファン化合物が、多種多様の有機分子を認識し、その空孔に取り込むことを見いだしている。一方、最近、内分泌撹乱物質(環境ホルモン)が生体機能に甚大な悪影響を及ぼす可能性が、強く示唆されつつある。代表的な内分泌撹乱物の分子構造は、一個、あるいは二個の芳香環から成る比較的単純な脂溶性の分子であり、分子量も大きくても300あまりである。これらは、従来の有機ホスト分子が認識可能な分子群である。そこで、本研究では、これら内分泌撹乱物質を、効率良く結合することが可能な有機ホスト分子を開発し、それを利用した認識システムの構築を目的としている。箱型ホスト分子(分子ボックス)の基本構成要素として、フルオレン環、ピレン環、アントラセン環を選択した。
そこで、まずフルオレン環の1,8位に選択的に官能基を導入することを検討した。その結果、触媒として四塩化チタンを用いることにより、クロロメチル基を選択的に組み込むことに成功した。これを利用して、各種ピンセット型ホスト分子を合成した。一方、ピレン環の4,9位に置換基を導入する手法も開発した。この知見をもとに、ボックス型のシクロファン化合物を合成した。これらホスト分子の分子認識能に関して、詳細な検討を行った。

Research Products

• [Publications] A Tsuge et al: "Conformational and Intermolecular Hydrogen-Bonding Properties of Substituted Dithia [3.3] metacyclophanes"Chem.Lett.. 167-168 (1999)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Specific Transannular Interaction in Small-sized Cyclophane Systems"Recent Research Development in Pure & Applied Chemistry. 3. 47-55 (1999)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Evaluation of Transannular Interaction of [2.3]Metacyclophane-diazonium Tetrafluoroborate and its Dediazoniated Deriratives."J.Chem.Res.. 78-79,437-448 (1999)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Synthesis of Small-sized Stilbenophanes and Their Transannular Delocalization"J.Ory.Chem.. 64. 7246-7248 (1999)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Preparation, Conformation and Reaction of Medium-sized [1.n.n]Metacyclophanes"Chem.Lettt.. 948-949 (2000)
• [Publications] A.Tsuge et al: "Intra-and Intermolecular Interaction in Substituted Dithia[3.3]metacyclophanes"J.Chem.Soc,Perkin Trans 2. (in press). (2001)