2020 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of figure-of-eight shaped catalyst and synthesis of ladder molecules
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18K05093
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小野 公輔 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30579313)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大環状分子 / ８の字分子触媒 / 共有結合性二重鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに、２つのシクロドデカフェニレンをアミン配位子を有するスペーサーで連結した８の字分子触媒の合成を達成している。共有結合性二重鎖の合成には、あと「大環状部位への鎖状分子の導入」と「鎖状分子間の連結反応」が必要である。本年度はまず、大環状部位への鎖状分子の導入を検討した。内部にOH基を持つシクロドデカフェニレンをNaHで処理したところに3当量のクロロギ酸エステル化された軸分子を加え、THF中50度で1日反応させた。その結果、軸分子が大環状部位と炭酸エステル結合により連結された目的生成物を得た。質量分析や1H NMR、ROE測定により、軸分子が大環状構造を貫通した構造をとっているものと推測された。続いて、軸分子の両末端にあるアルキンに対し、１つの末端にアジド基を有し、逆側の末端に嵩高いエンドキャップ部位を有する鎖状部位をHuisgen付加環化反応により連結した。最後に炭酸エステル結合をn-ブチルアミンで開裂させロタキサン構造の構築を試みた。反応後の粗生成物をGPCにより分析したところ、シクロドデカフェニレンとエンドキャップ部が別々に観測された。これは恐らく、エンドキャップ部位の大きさが大環状部位の空孔と同程度であったため、すり抜けてしまったと考えられた。そこで、十分な嵩高さを有するエンドキャップ部位としてデンドリマーなどいくつか試したが、n-ブチルアミンで処理した後の結果は、いずれの場合もそれぞれがバラバラに観測され、ロタキサンは得られなかった。これは、一つ目のエンドキャップ部位が連結した後で軸分子が大環状部位から引っ張り出され、その状態で次のエンドキャップ部位が連結されてしまったためと考えられる。現在は、軸分子とエンドキャップ部位の間を長くする分子設計のもと、検討を続けている。ロタキサンが出来次第、８の字分子触媒に対し鎖状分子の導入し、二重鎖の合成を行う。
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