螺旋自己組織化能を有する多機能性パイ電子系オリゴマーの設計と創出

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15350080
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 大北 雅一 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60211786)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 克彦 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20335079) ; 斎藤 勝裕 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00089096)
• Keywords: 螺旋 / 自己組織化 / オリゴマー / π電子系化合物 / 動的構造変化 / 含窒素複素環 / 分子プログラミング / 刺激応答性

Research Abstract

平成15年度の研究実績の概要は以下の通りである。
(1)交互ピリジン-オキサジアゾールオリゴマーの合成:2-ピリジンカルボン酸および2,6-ピリジンジカルボン酸から導かれる酸塩化物をヒドラジンおよびポリリン酸と連続的に処理して、オキサジアゾール環を形成する直接的な経路によって無置換交互ピリジン-オキサジアゾールオリゴマーの合成を検討した。しかしながら、取り扱いが困難な難溶性固体が得られるにとどまり、オリゴマーの生成と構造を確認するには至っていない。可溶性置換基を導入した誘導体に目標を切り替え、合成を進めている。
(2)交互ピリジン-ピラジノチオフェンオリゴマーの合成:鍵化合物であるピラジノチオフェンの調製を達成した。しかしながら、ジプロモ体に変換した後にビニルスズ化合物とのStilleカップリングを検討したが、現在までのところ良好な結果は得られていない。ジヨード体の活用を含め、反応条件の検討を進めている。また、固相でのコンホーメーション特性を確認する目的で、無置換体トリマーの合成を行った。現在、X線結晶構造解析に適した単結晶を成長させている。
(3)交互ピリジン-ベンゾチアジアゾールオリゴマーの合成:ジブロモベンゾチアジアゾール合成中間体の150gスケールでの大量合成を達成し、ビニルスズ化合物とのStilleカップリングと加水分解によるジケトンへの変換およびそのビス(マイケルアクセプター)への誘導を確認した。このまま継続して、Pottsのピリジン環構築法を活用した合成を進める。当初、より高い溶解度が期待できる長鎖アルキル置換体(C_<12>H_<25>)の利用を考えていたが、合成が容易なプロピル置換体(C_3H_7)を用いてオリゴマーの合成を目指している。また、固相でのコンホーメーション特性を確認する目的で、無置換体トリマーの合成を行った。現在、X線結晶構造解析に適した単結晶を成長させている。
(4)交互ピリジン-キノキサリンオリゴマーの合成:ジブロモベンゾチアジアゾール合成中間体を脱硫後、ピラジノチオフェンの合成時に利用したジケトンと縮合させる経路で、ジブロキノキサリンの大量合成を進めている。また、固相でのコンホーメーション特性を確認する目的で、無置換体トリマーの合成を行った。現在、X線結晶構造解析に適した単結晶を成長させている。
(5)理論計算によるコンホーメーション特性解析:密度汎関数法を用いてGaussianでストランドの回転障壁見積もるための方法を確認した.今後、各ストランドについて回転障壁のプロフィールを作成し、螺旋自己組織化に関する実験結果と対比させながら実験結果の合理的解釈と新たな構造モチーフの探索を行なう。

Research Products

• [Publications] T.Tsuji: "Functionalization and Kinetic Stabilization of the [4]Paracyclophane System and Aromaticity of Its Extremely Bent Benzene Ring"J.Am.Chem.Soc.. 125・4. 951-961 (2003)
• [Publications] J.Garric: "Solid State and Solution Conformation of 2-Pyridinecarboxylic Acid Hydrazines : a New Structural Motif for Foldamers"Tetrahedron Lett.. 44・7. 1421-1424 (2003)
• [Publications] T.Suzuki: "Chiral Electron Donors and Acceptors : Novel Electrochiroptical Response"Syn.Met.. 357-358 (2003)