2015 Fiscal Year Research-status Report
面不斉分子をキラルプラットホームとする分子ラチェット構造の構築と動的異方性制御
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15K13690
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大森 建 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (50282819)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シクロファン / ラチェット型分子 / 面不斉 / 軸不斉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、光学活性な面不斉シクロファン用い、これまでに例のないラチェット機構を有する分子ローターの開発研究を行うことを目的とする。
本年度においては、その基本構成単位となる面不斉シクロファン単位の合成および芳香環単位の導入方法について検討した。すなわち、オレフィンメタセシスにより構築した光学活性なシクロファン単位と各種芳香族誘導体との結合を試みた。その結果、シクロファン単位のフェノール部にノナフリル基を導入し、アリールボロン酸との鈴木－宮浦反応を行うと収率よく結合体が得られることを見出した。さらにこの方法は二方向同時に芳香環を導入するためにも利用できることが分った。実際にこの方法を応用し、三つのシクロファン単位が無置換のベンゼン単位をスペーサーとして介して連結されたヘプタパラフェニレン誘導体の合成に成功した。本化合物は、単結晶として得られ、Ｘ線結晶構造解析を行うことが出来た。その結果、予想に反して、各シクロファン単位の架橋鎖がほぼ同一方向を向いていることが分った。これに対し、溶液中においては、強いコットン効果が観測された。そして配座計算の結果から、化合物の主軸（ポリフェニレン鎖）は、一方向へねじれていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
合成に関しては、当初計画した目的を達成することが出来た。すなわち、シクロファン合成単位の合成法の確立に成功した。なお一部の検討においては、予期せぬ合成的問題が生じた点もあったが、化合物の安定性などを詳細に調べ、合成経路を一部変更して検討を重ねた点が功を奏し、結果的に問題を解決できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、得られた結果をもとに、さらに研究を推進する。具体的には、検討により確立した基本シクロファン単位の大量合成を行い、その先の合成検討を集中的に行う。また、合成した各種誘導体については、分光学的および計算化学的な手法により、その物性を詳細に調べる。
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| Causes of Carryover |
研究対象化合物の合成の検討が、予想より順調に進み、本検討にかかった研究経費（試薬、溶媒等の消耗品）の額が予想より少なく済んだため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度予定しているシクロファン誘導体の、高度な分子官能基化の合成検討に必要な試薬や溶媒の購入に使用する予定である。
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