新しい概念に基づくC_<60>の化学変換

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06224229
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 武隈 真一 近畿大学, 理工学部, 講師 (00171629)
• 研究分担者: 吉田 善一 近畿大学, 理工学部, 教授 (60025814)
• キーワード: Super atom / C_<60> / γ-シクロデキストリン / 包接化合物 / 窒素固定

研究概要

本研究分担者吉田は、C_<60>の先駆的予言を始め、球状60π系の理論系研究によりC_<60>の反応性(Superdelocalizabilityによる)はベンゼノイド芳香族とは全く異なりS^N>S^R>S^Eであること、PyracyleneやCorannuleneモデルでは説明できないこと、[5]ラジアレン単位が6個半球状となったC_<30>bowlで始めてモデルとなりうること、更に、水素化反応を行うための要因を明らかにした。また、C_<60>の常温〜600℃でのESR測定からC_<60>が高いradicalizabilityをもつことを見出した。これらの成果から、C_<60>のように科学史上例を見ない球状炭素クラスターの化学反応性の研究には確立された概念に加え、全く斬新な概念が必要と考え、C_<60>を1つのSuperatomと考える新しい概念を提出した。このSuperatomはLUMOとnext LUMO計6軌道の相互作用により、不対電子対をもつ原子を正八面体型に配位しうる。従って、例えば図1のようにSuperatomのベルト位(配座数4)を水中、アピカル位(配位数2)を疎水性空間に保つことができれば、配位しにくい分子(例えばN_2)でも疎水場では配位可能となり、各種の反応を選択的に行いうつであろう。このような観点から研究した結果、平成6年度は(1)C_<60>とγ-シクロデキストリン(γ-CyD)から図1の構造をもつ包接体の合成・単離に成功し、これがN_2分子と安定錯体を形成し、NH_3を生成することを見出した。

研究成果

• [文献書誌] 吉田,善一: "Molecular Recognition of C_<60> with γ-Cyclodextrin" Angew.Chem,Int.Ed.Engl.33. 1597-1599 (1994)
• [文献書誌] 武隈,真一: "A Novel Mushroom Pigment" J.Am.Chem,Soc.116. 8849-8850 (1994)
• [文献書誌] 岡田,健二: "Crystal Structure of Conformational Analysis of 7,13-Abietadien-18-oic Acid" Bull.Chem,Soc.Jpn.67. 807-815 (1994)
• [文献書誌] Hongzhi,Zhang: "Orientation of the Retinal 9-Methyl Group in Bacteriorodopsin as Studied by Photoaffinity Labeling" J.Am.Chem,Soc.116. 6823-6831 (1994)
• [文献書誌] 中西,香爾: "Photoaffinity Labeling of Rhodopsin and Bacteriorhodop-shin" Biophysical Chem.(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 武隈,真一: "1-アズレンメタノールのα,3-分子間脱水オリゴマーの合成" 日本化学会誌. 1994. 399-402 (1994)