非対称な鎖状ポリエ-テルとアルカリ金属イオンによるキラル錯体の設計と構造解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750751
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 力石 紀子 神奈川大学, 理学部, 助手 (90260992)
• Keywords: カルボン酸型合成イオノホア / ポリエーテル / イオン輸送実験 / 分子間水素結合 / コンホメーション解析 / アルカリ金属錯体 / 単結晶X線解析

Research Abstract

2-[[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-hydroxyethoxy)phenoxy]ethoxy]phenoxy]ethoxy]phenoxy]ethoxy]phenoxy]methyl benzoic acid 1は液膜を介し、Na^+に対しK^+,Rb^+を選択的に能動輸送する。本年度は1より主鎖の短い2-[[2-[2-[2-[2-[2-(2-hydroxy-ethoxy)]phenoxy]ethoxy]phenoxy]ethoxy]phenoxy]methylbenzoic acid2と主鎖の長い2-[[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-hydroxyethoxy)phenoxy]ethoxy]phenoxy]ethoxy]phenoxy]ethoxy]phenoxy]ethoxy]phenoxy]methylbenzoic acid3を合成し、イオン輸送能評価と構造解析を行った。2、3とも1より選択性は低下したが、Na^+に対しK^+を選択的に輸送した。CDCl_3中のNMRスペクトルから、溶液中で2、3のアニオンはK^+,Rb^+を取り込んで特定の立体構造をとることが示めされた。3のRb塩の構造を単結晶X線構造解析から決定したところ、分子間でのカルボキシレートとヒドロキシル基の水素結合により、3のアニオン:Rb^+=2:2の二量体が形成されていることがわかった。二量体は対称心で関係づけられ、Rb^+に配位している酸素数は1のRb塩と同じ10個であった。3のRb塩の主鎖の二面角は、末端のヒドロキシル基近傍を除き1のRb塩の値とほぼ同じであることから、K^+,Rb^+を効率よく取り込むにはカルボキシレートとそれに結合したフェニレンジオキシ、エチレンジオキシの繰り返しからなるエーテル構造が重要な役割を果たしていることが示唆された。