2018 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of New Curved Pi-Conjugated Nanotube Containing Metal Ions
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17K14459
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
酒田 陽子 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (70630630)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マクロサイクル / 自己集合 / テンプレート / トリプチセン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自由回転ができない剛直な骨格を持つベルト状分子は、高度に規定された内部空間を持つことから、選択的なゲスト認識が可能なホスト分子となるため有用な化合物群である。本研究は、金属含有湾曲π共役ベルト状分子（メタロナノベルト）の構築ならびにこれらを用いた機能開拓を行うことを目的として研究を行った。まず、屈曲型配位子としてテトラアミノトリプチセンLを用い、金属イオンとの自己集合によりメタロナノベルトの効率的な構築を試みた。その結果、アセトニトリル中でLとPd(II)イオンを錯形成させると、三核、四核、五核のメタロナノベルトの混合物が得られることが各種スペクトルにより明らかとなった。また、この混合物から得られた結晶の構造解析により、四核メタロナノベルトの結晶構造を明らかにし、目的のベルト状構造の形成を確認できた。さらに、テンプレートを用いた単一サイズのメタロナノベルト錯体の形成を目指し、ピラーアレーン誘導体存在下、同条件で錯形成を行った。その結果、トリエチレングリコール（TEO）鎖を導入したピラー[5]アレーン誘導体（T-P5）存在下同条件で錯形成を行ったところ、T-P5が一分子包接された四核および五核のメタロナノベルトの形成が確認された。同じ側鎖を持つ環サイズのより大きなピラー[6]アレーン誘導体（T-P6）をテンプレートとして用いた場合は、T-P6が一分子包接された五核メタロナノベルトが選択的に形成した。さらに、イオン性のメタロナノベルトとT-P6との溶解性の差を利用することで、五核メタロナノベルトの単離に成功した。さらに、この五核メタロナノベルトと種々のピラーアレーン誘導体との相互作用を調べたところ、分子認識能とテンプレート効果には相関があり、五核メタロナノベルトはT-P6をT-P5に対して20倍強く認識することも明らかにした。
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