水素結合性ステロイド包接化合物に基づく積層型非局在電子系の構築

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12020235
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 宮田 幹二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029322)
• Keywords: 積層型構造 / 多環芳香族化合物 / 分子認識 / 分子配列 / 水素結合 / 有機塩 / X線構造解析 / 分子グラフィックス

Research Abstract

申請者らは、長年の包接結晶の構造研究から、ホストの分子構造の変化が、水素結合網・分子認識・分子配列に波及する仕組みを明らかにしてきた。本研究の目的は、この仕組みに基づいて分子設計を行い、多環芳香族化合物の各種積層により、水素結合と連動する非局在電子系を構築することであり、次のような研究成果が得られた。
1.光延反応により、3位のステロイド骨格の水酸基を反転させて、ナフタレンやアントラセンなどの多環芳香族化合物と多数のステロイドを連結した新規化合物を合成した。さらに、かさ高い芳香族カルボン酸と各種アミンととを組み合わせて、多数の有機塩を作った。
2.上記化合物の結晶を作成し、超分子形成能を探索した。さらに、各種有機溶媒との包接結晶形成能力を系統的に調べて、分子認識能を評価した。
3.得られた単結晶あるいは粉末結晶の構造を、赤外分光法、NMR分光法、熱重量分析法、X線粉末回折法などにより調べた。単結晶X線構造解析を行い、水素結合様式、分子集合様式、ホストゲスト関係などを決定した。
4.分子グラフィックスを用いて、水素結合による分子集合体の三次元構造を明らかにした。分子構造の変化に応じて、水素結合性非局在電子系が構築される仕組みを明らかにした。

Research Products

• [Publications] A.Matsumoto: "Intercalation of Alkylamines into an Organic Polymer Crystal."Nature. 405. 328-330 (2000)
• [Publications] 宮田幹二: "コール酸誘導体の分子集合とその包接空間の利用"日本油化学会誌. 49. 15-22 (2000)
• [Publications] K.Nakano: "Novel Gelators of Bile Acid-Alkylamine Salt Prepared through a Combinatorial Library Approach."Chemistry Letters. 1170-1171 (2000)
• [Publications] K.Nakano: "Conformational Polymorphism in Inclusion Crystals of Cholic Acid with Ethyl Acetate."Cryst Eng Comm. 11. 1-2 (2001)
• [Publications] K.Nakano: "Importance of Packing Coefficients of Host Cavities in the Isomerization of Open Host Frameworks : Guest-Size-Dependent Isomerization."Chemistry ; A European Journal. 7. 209-220 (2001)
• [Publications] K.Sada: "Controlled Expansion of a Molecular Cavity of a Steroidal Host Compound."Journal of the American Chemical Society. 123(in press). (2001)
• [Publications] W.L.Hinze: "Organized Assemblies in Chemical Analysis, Volume 2"JAI Press Inc.. 346 (2000)
• [Publications] R.P.Agarwala: "Soft Chemistry Leading to Novel Materials"Trans Tech Publications Ltd.. 250 (2001)