コンビナトリアル化学を基盤としたフラーレンレセプターの探索

• Project/Area Number: 14654114
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 灰野 岳晴 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80253053)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: コンビナトリアル化学 / 自己集合 / 配位結合 / フラーレン / カリックスアレーン / 超分子 / ホストーゲスト

Research Abstract

研究計画
近年フラーレン類を包接するレセプターの開発が盛んに研究されている。我々はカリックスアレーン類を基盤としたフラーレンレセプターの開発を行ってきた。これらの研究では、あらかじめデザインしたレセプター分子を逐次合成し、包接実験を行うため非常に多くの時間を必要とする。そこで、迅速にフラーレンを包接するレセプターの探索に、コンビナトリアル化学を応用することを考えた。本研究は金属配位による自己集合を基盤としたコンビナトリアル化学を利用することにより、非常に短時間でフラーレン類を包接するレセプターを探索する方法の確立を提案した。
成果の概要
我々はこれまでの研究でビピリジンをもつカリックス[5]アレーン二分子が銀イオンの添加により自己集合超分子二量体を形成し、フラーレンを効率良く包接することを報告している。この研究成果を基に本申請ではフェナントロリンと銀イオンの配位結合による自己集合を基盤としたレセプターライブラリーの新規構築法を提案し,種々の置換記を導入したフェナントロリンを合成した。これらの配位しは銀イオンの存在下,容易に自己集合し動的コンビナトリアルライブラリーを与えた。さて,官能基化されたフェナントロリンの銀イオンによる自己集合挙動について検討したところ,動的な配位平衡より,複数のライブラリーメンバーが存在する中にゲスト分子を添加するとゲストの鋳型効果による特定の化学種の増幅が確認された。また,得られた数十種類の化学種を含むライブラー混合物から質量スペクトルを利用して特定の機能を持つ化学種を検出する方法の開発に成功した。

Research Products

• [Journal Article] Self-complementary Bis-porphyrins (2005)
  • Author(s): Haino, T., Fujii, T., Fukazawa, Y.
  • Journal Title: Tetrahedron Letters 46 Pages: 257-260
• [Journal Article] Calix[5]arene-based receptor for dumb-hell-shaped C_<120> (2005)
  • Author(s): Haino, I., Seyama, J., Fukunaga, C., Murata, Komatsu, K., Fukazawa, Y.
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan (in press)
• [Journal Article] Self-Inclusion Properties of C_<60>-linked Calix[5]arene (2005)
  • Author(s): Haino, T, Yanase, M., Fukazawa, Y.
  • Journal Title: Tetrahedron Letters 46 Pages: 1411-1414
• [Journal Article] High Magnetic Field Effect on Biradical Lifetimes-Evaluation of Magnetic Field Dependence and Chain Length Dependence Using Calculated g and Hyperfine Tensors (2005)
  • Author(s): Mouri, Y., Fujiwara, Y., Aoki, T., Yoshida, H., Naka, K., Aoki, Y., Yonemura, H., Yamada, S., Haino, T., Fukazawa, Y., Tanimoto, Y.
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan (in press)
  • NAID: 10015716681
• [Journal Article] Solid-phase synthesis of liquid crystalline isoxazole library (2004)
  • Author(s): Haino, T., Tanaka, M., Ideta, K., Kubo, K., Mori, A., Fukazawa, Y.
  • Journal Title: Tetrahedron Letters 45 Pages: 2277-2279
• [Journal Article] Calix[4]arene-based ditopic receptor for dicarboxylates (2004)
  • Author(s): Haino, T., Nakamura, M., Kato, N., Hiraoka, M., Fukazawa, Y.
  • Journal Title: Tetrahedron Letters 45 Pages: 2281-2284
• [Publications] T.Haino, H.Mitsuhashi, Y.Fukazawa: "On-beads screening of solid-attached diketopiperazines for calix[5]arene-based receptor"Tetrahedron Letters. 44. 3889-3892 (2003)
• [Publications] H.Iwamoto, Y.Kondo, T.Kawatani, T.Haino, Y.Fukazawa: "Magnetic shielding effect of amine and ammonium groups obtained from proton chemical shifts of androstane derivatives"Tetrahedron Letters. 44. 5975-5978 (2003)
• [Publications] T.Haino, M.Tanaka, K.Ideta, K.Kubo, A.Mori, Y.Fukazawa: "Solid-phase synthesis of liquid crystalline isoxazole library"Tetrahedron Letters. 45. 2277-2279 (2004)
• [Publications] T.Haino, M.Nakamura, N.Kato, M.Hiraoka, Y.Fukazawa: "Calix[4]arene-based ditopic receptor for dicarboxylates"Tetrahedron Letters. 45. 2281-2284 (2004)
• [Publications] H.Iwamoto: "Dynamic structure of inclusion complexes of monodeoxycalix[4]arene with small organic guests in solution"Tetrahedron Letters. 43. 85-87 (2002)
• [Publications] T.Haino: "Metal-Induced Regulation of Fullerene Complexation with Double-Calix[5]arene"Chemical Communications. 402-403 (2002)
• [Publications] T.Haino: "Fullerene Sensors based on Calix[5]arene"Chemical Communications. 2148-2149 (2002)