2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of multicomponent supramolecular polymers composed of Janus-type molecular connecting modules
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19K05445
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
檀上 博史 甲南大学, 理工学部, 教授 (70332567)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 陰イオン認識 / キャビティ拡張 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はパラジウム環状三核錯体の陰イオン包接能の評価と、官能基化に関する検討を行った。陰イオン包接能評価については、硝酸イオン、テトラフルオロほう酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオン、およびヘキサフルオロアンチモン酸イオンの四種類について、これらを対イオンとして有する環状三核錯体の単結晶を作製し、そのＸ線構造解析を実施した。その結果、いずれの場合においてもキャビティ内に陰イオンを包接する様子が確認された。一方NMR測定による溶液評価では、これらの陰イオンに対する環状三核錯体の包接能には差があり、テトラフルオロほう酸イオンを最も強く包接することが滴定実験により明らかになった。またp-トルエンスルホン酸も強く結合する反面、硝酸イオンおよびヘキサフルオロアンチモン酸イオンは、特にジメチルスルホキシド-d6を溶媒とした場合にはほとんど包接していないことが示唆された。これらのことから、環状三核錯体はこれらの陰イオンを形状とサイズによって認識していると考えた。
官能基化については、環状三核錯体を形成するピリジン環にエステル基およびアミド基が導入可能であることが確認されたため、アミド基を利用した官能基導入を行うことにした。5-ブロモニコチン酸と1-アミノピレンからアミドを調製し、これを原料として環状三核錯体を調製した。その単結晶Ｘ線構造解析により、お椀型キャビティの外縁部分にピレニル基が導入されていることが確認できたものの、三つのピレニル基はキャビティをふさぐ様に配置しているため、C60等のゲストを包接することができない状態であることが確認された。
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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
環状三核錯体の陰イオン包接の様子が明らかになってきたことに加え、お椀型キャビティの官能基化に対する指針、合成経路が見出されたため、今後の研究方針が明確となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
陰イオン包接に関する本環状三核錯体の選択的認識能を生かした会合体形成、およびお椀型キャビティの拡張について種々検討を加える。既にアミド基とピレニル基の間に炭素鎖を導入した誘導体の合成に着手しており、得られた環状三核錯体を用いてC60をはじめとする機能性分子、イオンの包接と、それを利用した超分子ポリマー形成について検討する。またスルホン酸イオンに対する強い認識能を利用することで、スルホン酸基を有する種々の水溶性色素の溶媒抽出やセンシングなどを実現する系の構築を目指す。
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| Causes of Carryover |
今年度はコロナウィルスの影響で上半期の研究活動が抑制され、それに伴い研究費の執行額が減少した。次年度使用額については、本来今年度に実施されるべき種々の実験に必要な試薬の購入を中心に執行する予定である。
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