2018 Fiscal Year Research-status Report
非共有結合性相互作用を用いた有機ドナー・アクセプター類の創製
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17K05769
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
武田 貴志 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80625038)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機電子アクセプター / 水素結合 / 溶媒吸着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では有機電子ドナー・アクセプターの電子状態調性の新しい手法として非共有結合性相互作用を用いることを提案しその有効性を検証すること、および合成した化合物の物性を探索することを目的としている。本年度は昨年度に調査した複数のアリールスルホニル基を有するアントラキノン類の結晶構造解析を行い、それらの分子構造・分子集合体構造を明らかにし、構造に由来する選択的な溶媒吸着を示す化合物を見出すことができた。
アリールスルホニル基を導入したアントラキノンは分子内のN-H…O=C水素結合と双極子相互作用によってよく定義された立体的な分子構造をとることを単結晶X線構造解析によって明らかにした。それらの分子集合構造は複数の非共有結合性相互作用と立体的要因に影響を受けており、結果としてアリールスルホニル基の置換位置によって大きく異なる分子集合体を形成していた。
検討した化合物群の中で1,8-位にトルイルスルホンアミド基を導入したアントラキノンと1,4,5,8-位にtert-ブチルスルホンアミド基を導入したアントラキノンではそれぞれ、アセトニトリルおよび置換ベンゼンを包摂した結晶を与えることを明らかにした。これらの結晶では選択的な溶媒の吸脱着および優先的な溶媒の包摂が可能であることを明らかにした。1,8-位にトルイルスルホンアミド基を導入したアントラキノンのアセトニトリル選択的な吸着ではホスト―ゲスト間の双極子相互作用が重要な役割を果たしていることが確かめられた。
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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
本研究提案で提案した、有機電子ドナー・アクセプターの電子状態調性を非共有結合性相互作用によって実現できることは昨年度実証できた。得られた知見をもとに非共有結合性相互作用を組み込んだ新規電子ドナー・アクセプター類の開発は現在進行中である。また、合成した化合物のバルク物性についても、選択的な溶媒の吸脱着および優先的な溶媒の包摂が可能なユニークな分子集合体を見出すことができた。上記の理由より本研究は当初の研究計画に沿って順調に進展していると判断することができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
非共有結合性相互作用を組み込んだ新規電子ドナー・アクセプター類を合成し、その電子状態を明らかにする。合成した化合物についてその分子構造、分子集合体構造を明らかにし、バルク物性の発現の可能性について探索する。
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| Causes of Carryover |
本年度実施した研究は昨年度に合成が完了していた化合物の構造解析および物性測定が主であった。当初計画よりも有機合成に係る消耗品費が減少し、昨年度に当研究費で購入したもの及び他の予算からの充当で対応することが可能であった。このため次年度使用額が生じた。
次年度は有機合成を基盤とした研究を展開する計画であり、消耗品経費が必要となる。次年度使用額は当年度分の予算と合わせて主に合成用消耗品購入費用として使用する予定である。また、成果発表に係る旅費・英文校閲料としても使用する。
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