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伸び縮みするヘリセン分子の合成とその特異な構造と機能の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12440179
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関和歌山大学

研究代表者

田中 和彦  和歌山大学, システム工学部, 教授 (00025446)

研究分担者 大須賀 秀次  和歌山大学, システム工学部, 教授 (50304184)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
キーワードチアヘテロヘリセン / ヘリシティ / ラセミ体 / ジアステレオマー / テストステロン / クラスレート / ヘリセンジオール / 分子バネ / ジリチオ化 / 光学分割 / 不斉配位子 / ビス(ジフェニルホスフィノ)ヘリセン / 架橋ヘリセン / X線結晶構造解析 / 超分子構造
研究概要

ラセン型π電子系であるヘリセンジオールのラセミ体を合成することができた。さらに,酵素を用いて,光学活性体の分割に成功した。これらヘリセン分子は周りの環境に応じて伸び縮みをすることによりラセンのピッチを変化させてゲスト分子を取り込むという極めて特異な性質,機能を見出すことができた。すなわち,ヘリセンジオールのラセミ体結晶では,末端のチオフェン環の二面角は45度であったが,エタノール分子を包接したヘリセンジオールでは,その二面角が38度となり,ラセンのピッチが15%も縮むことがわかった。さらに,右巻きヘリセンジオールでは,分子同士が水素結合により連なり,「四つ葉のクローバー型超ヘリカル構造」を形成すること,左巻きヘリセンジオールが性ホルモンの一種であるテストステロンを特異的に取り込み,1対1のクラスレートを形成することなどを明らかにすることができた。この場合には二面角が34度となり,ラセミ体結晶のラセンのピッチに比べて24%も収縮している。
これらの研究成果は,これまで剛直な非局在電子系と考えられていたヘリセン分子が,周りの環境に応じてその二面角を変化できることを示している。これは,ラセンの伸び縮みによる分子認識と自己集合の最初の例であり,ラセン型π電子系が持つ特異な機能が発現された好例といえる。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Clathrate formation by and self-assembled supramolecular structures of a molecular spring"Journal of Chemical Society, Perkin Transactions, 2. 2002. 2492-2497 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis and electroluminescent applications of ortho-fused heterocyclic Compounds"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 551-557 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Elongation and Contraction of Molecular Springs. Synthesis, Structures, and Properties of Bridged [7] Thiaheterohelicenes"Journal of Organic Chemistry. 67. 932-933 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中 和彦: "分子バネ-ヘテロヘリセンの合成と特異な性質"有機合成化学協会誌. 60. 593-603 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Clathrate formation by and self-assembled supramolecular structures of a molecular spring"Journal of Chemical Society, Perkin Transactions. 2, 2002. 2492-2497 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis and electroluminescent applications of ortho-fused heterocyclic Compounds"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75-3. 551-557 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Elongation and Contraction of Molecular Springs. Synthesis, Structures, and Properties of Bridged [7]Thiaheterohelicenes"Journal of Organic Chemistry. 67-6. 1795-1801 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis, crystal structure and properties of thiaheterohelicenes containing phenolic Hydroxy functions"Journal of Chemical Society, Chemical Communications 2002. 932-933 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis and Properties of Heterohelicenes as Molecular Springs"Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan. 60-6. 593-603 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Clathrate formation by and self-assembled supramolecular structures of a molecular spring"Journal of Chemical Society, Perkin Transactions, 2. 2002. 2492-2497 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis and electroluminescent applications of ortho-fused heterocyclic compounds"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 551-557 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Elongation and Contraction of Molecular Springs. Synthesis, Structures, and Properties of Bridged [7]Thiaheterohelicenes"Journal of Organic Chemistry. 67. 1795-1801 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis, crystal structure and properties of thiaheterohelicenes containing phenolic Hydroxy functions"Journal of Chemical Society, Chemical Communications. 2002. 932-933 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 和彦: "分子バネ-ヘテロヘリセンの合成と特異な性質"有機合成化学協会誌. 60. 593-603 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Clathrate formation by and self-assembled supramolecular structures of a molecular spring"Journal of Chemical Society, Perkin Transaction, 2. 2000. 2492-2497 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Synthesis and electroluminescent applications of ortho-fused heterocyclic compounds"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Elongation and Contractionof Molecular Springs. Synthesis, Structures, and Properties of Bridged[7]Thiaheterohelicenes"Journal of Organic Chemistry. 67(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Tanaka: "Clathrate formation by and self-assembled supramolecular structures of a "molecular spring""Journal of Chemical Society, Perkin Transactions, 2. 2492-2497 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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