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チアカリックスアレーン誘導体への非古典的芳香族求核置換反応の適用と機能材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 13450361
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 有機工業化学
研究機関東北大学

研究代表者

壹岐 伸彦 (2003)  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教授 (50282108)

宮野 壮太郎 (2001-2002)  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60005501)

研究分担者 服部 徹太郎  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教授 (70241536)
壹岐 伸彦  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50282108)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワードチアカリックスアレーン / カリックスアレーン / 芳香族求核置換反応 / 機能性材料 / 結晶構造 / 包接 / 配座挙動 / 金属錯体 / 配座平衡 / 溶媒抽出
研究概要

チアカリックス[4]アレーン(TCA)の架橋硫黄酸化誘導体に対してキレーション制御芳香族求核置換(S_NAr)反応を適用して水酸基をアミノ基で置換したアミノTCA類を創製し,その機能を評価した。
1.アミノTCA類の合成
テトラO-メチルスルホニルおよびスルフィニルカリックス[4]アレーンに対するリチウムアミド類のS_NAr反応を鍵として,テトラ,1,2-ジ,1,3-ジ,およびモノアミノTCAをそれぞれ選択的に合成する方法を確立した。また,基質の配座挙動を調べ,隣接するスルフィニル基がcisの配座にあるメトキシ基でのみS_NAr反応が起こることを明らかにした。
2.有機分子に対する包接挙動
テトラアミノTCAを種々の溶媒から再結晶し,溶媒分子に対する包接能を調べ,アセトニトリル,ジクロロメタンと選択的に1:1包接錯体を形成することを見出した。テトラアミノTCAは,メタノールからは1,3-alternate,アセトニトリルからは溶媒を包接したcone体の結晶を与えた。このことから,ゲストによりコンホメーションが変化し包接錯体を形成することがわかった。
3.金属イオンに対する錯形成能
テトラアミノTCAの金属イオンに対する溶媒抽出挙動を調べ,金(III)およびPd(II)に対する特異的抽出能を見出した。Pd(II)錯体の結晶構造解析の結果,架橋硫黄とプロトンを解離したアミド基で配位していることがわかった。また,1,2-ジアミノTCAは,金属イオンのソフト-ハード性に応じて配位サイト(NH_2,0H)を変化させ,柔軟に錯体を形成することがわかった。
4.アミノ基の官能基変換
アミノTCA類のアミノ基の他の官能基へ変換を検討し,テトラ、(N-エトキシカルボニルメチル)誘導体やビス(サリチリデンアミノ)誘導体を合成した。また,ジアゾニウム塩を経てアミノ基をヨウ素に変換した誘導体も合成できた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (58件)

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  • [文献書誌] N.Morohashi, N.Iki, A.Sugawara, S.Miyano: "Selective oxidation of thiacalix[4]arenes to the sulfinyl and sulfonyl counterparts and their complexation abilities toward metal ions as studied by solvent extraction."Tetrahedron. 57(26). 5557-5563 (2001)

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  • [文献書誌] N.Iki, T.Horiuchi, H.Oka, K.Koyama, N.Morohashi, C.Kabuto, S.Miyano: "Energy transfer luminescence of Tb^<3+> ion complexed with calix[4]arenetetrasulfonate and the thia and sulfonyl analogue. The effect of bridging groups."J.Chem.Soc., Perkin Trans.2. (11). 2219-2225 (2001)

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  • [文献書誌] N.Iki, T.Suzuki, K.Koyama, C.Kabuto, S.Miyano: "Inclusion Behavior of Thiacalix(4)arenetetrasulfonate toward Water-Miscible Organic Molecules Studied by Salting-Out and X-ray Crystallography."Org.lett.. 4(4). 509-512 (2002)

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  • [文献書誌] N.Iki, S.Miyano: "Thiacalixarenes. Novel host compounds with high versatility."Nippon Kagaku Kaishi. 11. 609-622 (2001)

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  • [文献書誌] F.Narumi, N.Morohashi, N.Matsumura, M.Iki, H.Kameyama, S.Miyano: "Proximal O, O'-capped calix[4]arenes with a disiloxane bridge as highly efficient synthetic intermediates for 1,2-dialkylation at the lower rim."Tetrahedron Lett.. 43(4). 621-625 (2002)

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  • [文献書誌] N.Kon, N.Iki, S.Miyano: "Synthesis of P-tert-butylthiacalix[n]arenes (n=4, 6, and 8) from a sulfur-bridged acyclic dimer of P-tert-butylphenol."Tetrahedron Lett.. 43(12). 2231-2234 (2002)

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  • [文献書誌] H.Katagiri, N.Iki, M.Matsunaga, C.Kabuto, S.Miyano: "'Thiacalix[4]aniline' as a highly specific extractant for Au(III) and Pd(II) ions."Chem.Commun.. (18). 2080-2081 (2002)

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  • [文献書誌] H.Katagiri, N.Morohashi, N.Iki, C.Kabuto, S.Miyano.: "Pd (II) Complexes with thiacalix[4]-arene and -aniline ; subtle, but distinct influences of phenol and aniline units on the 3-D structure."Dalton Trans.. (4). 723-726 (2003)

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  • [文献書誌] N.Morohashi, T.Hattori, K.Yokomakura, C.Kubuto, S.Miyano: "Dinuclear titanium(IV)complex of p-tert butylthiacalix[4]arene as a novel bidentate Lewis acid catalyst."Tetrahedron Lett.. 43(43). 7769-7772 (2002)

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  • [文献書誌] F.Narumi, N.Matsumura, N.Morohashi, H.Kameyama, S.Miyano: "First synthesis of 25,26-bridged thiacalix[4]crowns by the use of a 25,26-O-disiloxanediyl-capped p-tert-butylthiacalix[4]arene."J.Chem.Soc., Perkin Trans.1. (16). 1843-1844 (2002)

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  • [文献書誌] T.Horiuchi, N.Iki, H.Oka, S.Miyano: "Highly selective luminescence determination of terbium at the sub-ppb level with sulfonylcalix[4]arene-p-tetrasulfonate."Bull.Chem.Soc.Jpn.. 75(12). 2615-2619 (2002)

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  • [文献書誌] E.Koshiishi, T.Hattori, N.Ichihara, S.Miyano: "7-Mesityl-2,2-dimethylindan-1-ol : a novel alcohol which serves as both a chiral auxiliary and a protective group for carboxy functions."J.Chem.Soc., Perkin Trans.1. (3). 377-383 (2002)

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  • [文献書誌] T.Hattori, Y.Shimazumi, O.Yamabe, E.Koshiisi, S.Miyano: "First determination of the absolute stereochemistry of a naturally occurring 1,1'-biphenanthrene, (-)-blestriarene C, and its unexpected photoracemization."Chem.Common.. (19). 2234-2235 (2002)

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  • [文献書誌] T.Hattori, A.Takeda, O.Yamabe, S.Miyano: "Nucleophilic aromatic substitution on 1-alkoxy-2-nitronaphthalene by 1-naphthyl Grignard reagents for the synthesis of 2-nitro-1,1'-binaphthyls."Tetrahedron. 58(2). 233-238 (2002)

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  • [文献書誌] N.Kon, N.Iki, S.Miyano: "Inclusion behavior of water-soluble thiacalix- and calix[4]arenes towards substituted benzenes in aqueous solution."Org.Biomol.Chem.. 1(4). 751-755 (2003)

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  • [文献書誌] T.Hattori, Y.Shimazumi, H.Goto, O.Yamabe, N.Morohashi, W.Kawai, S.Miyano: "Synthesis, Resolution, and Absolute Stereochemistry of (-)-Blestriarene C."J.Org.Chem.. 68(6). 2099-2108 (2003)

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  • [文献書誌] N.Morohashi, H.Katagiri, N.Iki, Y.Yamane, C.Kabuto, T.Hattori, S.Miyano: "Synthesis of All Stereoisomers of Sulfinylcalix[4]arenas."J.Org.Chem.. 68(6). 2324-2333 (2003)

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  • [文献書誌] F.Narumi, W.Yamabuki, T.Hattori, H.Kameyama, S.Miyano: "Synthesis and optical resolution of an anti-O, O'-dialkylated calix[4]arene."Chem.Lett.. 32(4). 320-321 (2003)

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  • [文献書誌] V.Bhella, M.Kumar, C.Kabuto, T.Hattori, S.Miyano: "Interconversion between syn and anti conformations of 1, 3-bis(O-cyanomethyl)-p-tert-butylthiacalix[4]arene."Chem.Lett.. 33(2). 184-185 (2004)

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  • [文献書誌] F.Narumi, T.Hattori, N.Morohashi, N.Matsumura, W.Yamabuki, H.Kameyama, S.Miyano: "Stereoselective dialkylation of the proximal hydroxyl groups of calix-and thiacalix[4]arenes."Org.Biomol.Chem.. 2(6). 890-898 (2004)

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  • [文献書誌] T.Hattori, H.Iwato, K.Natori, S.Miyano: "Asymmetric synthesis of ternaphthalenes via an ester-mediated nucleophilic aromatic substitution reaction."Tetrahedron : Asymmetry. 15(5). 881-887 (2004)

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  • [文献書誌] 宮野荘太郎, 他: "Proximal 0,0'-Capped Calix[4]arenes with a Disiloxane Bridge as Highly Efficient Syntheic Intermediates for 1,2-Dialkylation at the Lower Rim"Tetrahedron Lett.. 43・4. 621-625 (2002)

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  • [文献書誌] 宮野荘太郎, 他: "Synthesis of p-tert-Butylthiacalix[n]arenes(n=4,6,and8)from a Sulfur-Bridged Acyclic Dimer of p-tert-Butylphenol"Tetrahedron Lett.. 印刷中. (2002)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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