カチオンーπ相互作用に基づく分子天秤の創成

• 研究課題/領域番号: 25410037
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 山田 眞二 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (30183122)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 分子天秤 / カチオン－π相互作用 / π－π相互作用 / 溶媒効果 / 対アニオン / 相互作用エネルギー / エンタルピー / エントロピー / カチオン―π相互作用 / πーπ相互作用 / 分子内相互作用 / カチオンーπ相互作用

研究成果の概要

カチオン―π相互作用を評価するための分子天秤を新たに分子設計し、合成を行った。本分子天秤はAおよびBの二つの立体配座を有し、配座Aはカチオン―π相互作用により、配座Bはπ―π相互作用によりそれぞれ安定化されている。これら二つの配座の存在率を1H NMRのカップリング定数により決定することで、両者のエネルギー差ΔGを求めた。また、溶媒および対アニオンがΔGに及ぼす影響を明らかにした。さらに温度変化を調べることで、エンタルピーおよびエントロピーを求めた。

研究成果

• [雑誌論文] A Molecular Seesaw Balance: Evaluation of Solvent and Counteranion Effects on Pyridinium－π Interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinji Yamada, Natsuo Yamamoto, Eri Takamori
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 17 号: 19 ページ: 4862-4865
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.5b02420
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] シーソー型分子天秤によるカチオン‐π相互作用の評価 : 対アニオンと置換基の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本夏生・山田眞二
  • 学会等名: 日本化学会第９６春期年会
  • 発表場所: 同志社大学田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of Molecular Seesaw Balance and Its Application to a Molecular Switch (2016)
  • 著者名/発表者名: Natsuo Yamamoto･Shinji Yamada
  • 学会等名: CEMS International Symposium on Supramolecular Chemmistry and Functional Materials 2016
  • 発表場所: 東京大学伊藤記念ホール
  • 年月日: 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] シーソー型分子天秤の合成と分子スイッチとしての利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本夏生・山田眞二
  • 学会等名: 日本化学会第９５春期年会
  • 発表場所: 船橋日大
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] シーソー型分子天秤の合成とカチオン－π相互作用の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本夏生、山田眞二
  • 学会等名: 第２５回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-09
• [学会発表] 新規分子天秤の合成とカチオン―π相互作用の評価
  • 著者名/発表者名: 山本夏生・高森絵梨・山田眞二
  • 学会等名: 日本化学会第９４春期年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス（名古屋市）