包接機能を有する多次元無限骨格錯体の創製とその機能発現

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07640737
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 藤田 誠 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (90209065)
• キーワード: 分子認識 / 有機ゼオライト / 超分子 / 自己集合 / 無限骨格

研究概要

本研究は、(1)有機多座配位子の精密設計に基づき、種々の遷移金属との錯体形成により大きな内部空孔を持つ二次元および三次元無限骨格構造の錯体を創製すること、さらに、(2)これらの錯体の包接機能に基づいて、さまざまな機能、特に触媒機能および非線形光学機能を開発することを目的とするものである。今年度は以下の成果を得た。
1.貫通構造の"はしご"および"あみだ"錯体 配位子PyCH_2-Y-CH_2Py(Y=p-C_6H_4:1;Y=p-C_6F_4:2)とCd(NO_3)_2の錯形成では、[Cd(L)_<1.5>](NO_3)_2の組成を有する錯体A(L=1)およびB(L=2)がそれぞれ生成した。両者の結晶学的分子構造は極めて類似した特徴を有する。すなわち、いずれの錯体においても、ピリジル基3つがCd(II)イオンにT字型に接続し、Cd原子は7配位構造をとっている。ところが、このよく似たT字単位から、錯体Aにおいては無限はしご構造が形成されるのに対し、錯体Bでは無限あみだ構造が生成していることがわかった。さらに、これらの結晶内では、独立した"はしご"および"あみだ"構造が互いに貫通しあっていることも明らかとなった。はしご構造は、ゲスト包接も可能であることを見い出した。
2."膨潤"する二次元網目構造一方配位子2とCd(NO_3)_2の錯形成を芳香族ゲスト分子(G)の存在下で行ったところ、ゲスト分子を包接した無限網目構造の錯体[Cd(μ-2)_2](NO_3)_2・G(錯体C)が得られた。この錯体の網目は柔軟性を有し、包接するゲスト分子の大きさに合わせて自在に膨らむことがわかった。

研究成果

• [文献書誌] M.Fujita et al.(6名): "Catenane formation from Two Molecular Rings through Very Rapid Slippage" J.Am.Chem.Soc.118. 899-900 (1996)
• [文献書誌] M.Fujita,K.Ogura: "Transition-metal-directed assembly of well-defined organic architechtuers possessing large voids:" Coord.Chem.Rev.148. 249-264 (1996)
• [文献書誌] M.Fujita,M.Acyagi,K.Ogura: "Macrocychic clinuclear complexes self-assembled from en rd (NO_3)_2 and pyricline-based briding ligand" Inorg.Chim.Acta. 246. 53-57 (1996)
• [文献書誌] M.Fujita,K.Ogura: "Supramolecular Self-assembly of Macrocycles,Cateames and coges." Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1471-1482 (1996)
• [文献書誌] M.Fujita,K.Ogura: "Self-assembling [2]cateranes : molecular magic rings" Supramul Sci.3. 37-44 (1996)
• [文献書誌] M.Fujita(分担): "Comprehensive Supramolecular Chemistry" Pargamon Press, 30 (1996)
• [文献書誌] 藤田誠(共著): "分子認識科学-超分子へのアプローチ" 三共出版, 222 (1996)