架橋芳香族化合物の合成・反応・機能性に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02640399
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 大和 武彦 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (60136562)
• キーワード: 架橋芳香族化合物 / シクロファン / 高歪み化合物 / 芳香族性 / 求電子置換反応 / 大環状カゴ型化合物 / ホスト・ゲスト相互作用 / 分子素子

研究概要

1.反応性・物性に関する研究
小環状架橋芳香族化合物における歪んだベンゼン環の反応性(たとえば、求電子置換反応・求核置換反応・環状付加反応・カルベンとの反応)を調べ、構造と反応性との相関関係を明かにした。たとえば、8‐位の置換基の種々による反応性及び配向性の相違、歪みの緩和を伴う骨格の異性化など通常の芳香族化合物では見られない異常な反応性を明らかにした。さらに、本研究で合成した化合物のX線構造解析をおこない構造と反応性との相関関係を解明するなど、着実に目的とする研究成果が得られており、架橋芳香族化合物の化学に進歩に大きく貢献出来ると考えられる。さらに、架橋鎖に種々の官能基(カルボニル基・二重結合・三重結合)を導入し、歪んだ架橋鎖に組み込まれた官能基の反応性を明らかにした。これらの成果の一部は国内外学会及び化学雑誌に公表し、高い評価を挙げている。
2.機能性に関する研究
上述の成果を基にして、全く新しい型のホスト機能を持つ大環状シクロファン類を分子設計し、環径の大小及び置換基の種類などと包接能との関係の解明を行った。機能化された大環状シクロファン類は有機分子や金属原子に対してホスト化合物として作用し、分子形、金属イオンのサイズ、金属イオンの分子軌道などの差異によりゲストを識別する能力を持つことが明かとなった。
さらに、本研究で合成した化合物のX線構造解析をおこない構造と反応性・機能性との相関関係を解明するなど、着実に目的とする研究成果が得られ、架橋芳香族化合物の化学に重要な示唆を与えている。これらの成果の一部は国内外学会及び化学雑誌に公表し、高い評価を挙げることが出来た。

研究成果

• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Preparation and Valence Tautomerism of 8,16-Disubstituted[2.2]metacyclophane-1,9-dienes." Journal of Organic Chemistry. 57. 266-270 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Bromination of 8-Methoxy[2.2]metacyclophanes." Journal of Organic Chemistry. 57. 271-275 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Part 15.Bromination and Lewis Acids Catalyzed Isomerization of 8,16-Diethyl[2.2]metacyclophane." Journal of Organic Chemistry. 57. 365-366 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Preparation and Conformational Properties of Tetrahydroxy[3.1.3.1]metacyclophane" J.Chem.Soc.Chem.Commun.861-862 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "The Preparation and Novel[3.3]Sigmatropic Rearrangement of Cyclophanes Having a Spiro Skeleton" J.Chem.Soc.Chem.Commun.865-866 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.17.Bromination of 8,16-Dihydroxy[2.2]metacyclophanes" Journal of Organic Chemistry. 57. 6368-6371 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Part 18.5-tert-Butyl-8-substituted[2.2]metaparacyclophanes:Preparation,X-ray Diffraction Studies,and their Treatment with Lewis Acids in Benzene" J.Chem.Soc.Perkin Trans.1. 2675-2682 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.19.Preparation and Conformational Studies of[m.n]Metacyclophanes" Journal of Organic Chemistry. 57. 5243-5246 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes,20.Synthesis and Conformational Studies of syn-and anti-Dihydroxy[n.2]metacyclophanes" Chem.Ber.125. 2443-2454 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-sized Cyclophanes.21.Preparation and Reduction of syn-and anti-[3.2]metacyclophanequinone and anti-[4.2]-metacyclophanequinone" Journal of Organic Chemistry. 57. 5154-5158 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-sized Cyclophanes.Part.23.Iodine-induced Cycloisomerization Reaction of 8-Methyl[2.2]metacyclophanes to 3a-Methyl-1,2,3,3a,4,5-hexahydropyrenes" Journal of Chemical Research(S). 420-421 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.24.Bromination of 8-Substituted[2.2]Metaparacyclophanes" Journal of Organic Chemistry. 57. 6969-6972 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Part 17.Formylation of [n.2]Metacyclophanes" Journal of Chemical Research(S). 44-45 (1993)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Part 25.Bromination and Reactions of [2.n]Metacyclophan-1-enes and Isolaton of Two Isomers of 1-Bromo[2.n]metacyclophanes" Chem.Ber.
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Medium-Sized Cyclophanes.Part 26.Electrophilic Substitution of[2.2.2.](1,2,3)Cyclophanes" Journal of Chemical Research.
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "Novel Spherand-type Calixarenes-Synthesis,Conformational studies,and Isomer Separation" Chem.Ber.