2019 Fiscal Year Research-status Report

拡大PAM（フェニルアセチレンマクロサイクル）を足場とするキラリティ創出

Research Project

Project/Area Number	18K05069
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	上遠野亮北海道大学, 理学研究院, 助教 (60432142)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	フェニルアセチレンマクロサイクル（PAM） / メカニカルヘリカルキラリティ / テレフタルアミド
Outline of Annual Research Achievements	ロタキサンやカテナンの構成要素を共有結合で架橋することにより、多様な新規キラル構造（メカニカルヘリカルキラリティ）を創出する。それらの明確な分子形状を基にして、キロプティカル特性を定量的に考察する。本研究は、以下の二部分からなる。一つ目は、同一分子量で形状が異なる新規キラル異性体を7種設計・合成し、それぞれのキロプティカル特性を定量的に比較調査した（形とキロプティカル特性）。7種は、それぞれ動的にキラルなシクロファン構造、立体化学が安定なカテナン構造、および拡大環として動的にキラルな[12]PAM構造のいずれかを有する。[12]PAM構造に基づくキロプティカル特性の観測は、本成果の他に例を見ず、初めての報告となった。二つ目は、キラルな単位構造を同一分子内で複数化する。複数化された集積体におけるキロプティカル特性が、元の単位構造のキロプティカル特性とどのような関係にあるのかを定量的に考察する（数とキロプティカル特性）ことを目的として、キラルな[1]ロタキサンを縮環により二量化した新規二環性キラリティを二種設計した。実際に、一方の誘導体について合成経路を確立し、現在はラセミの新規キラル化合物を含む混合物として得た。これと並行して、新たにより環の大きなキラル[1]ロタキサン（[7]PAM）の合成も行った。ここでは、二種のキラル異性体をそれぞれラセミ体で得ることができた。これは、既に私が報告している[4]-[6]PAMに基づく[1]ロタキサンでは設計しえないものである。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason それまでに蓄積してきた知見に基づくため、合成経路を順調に確立することができた。より高度な標的にチャレンジするためには、量的供給を可能にするべく検討を継続する。
Strategy for Future Research Activity	課題として強いて言えば、光学分割の実現性を挙げる。設計して実際に合成することができても、ラセミ対の光学分割については、努力やテクニックを超えて化合物とキラルカラムの相性に依存する。したがって、新規ラセミ対が得られたとしてもキロプティカル特性を確実に観測できるとは限らない。対応策としては、地道にスクリーニングを行うとともに、可能であれば、後に誘導可能な官能基を導入しておくのがよい。