光化学反応による新規イオノファーの合成とその物性の応用

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08555226
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 西村 淳 群馬大学, 工学部, 教授 (10107352)
• 研究分担者: 中村 洋介 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助手 (60261864)
• キーワード: クラウン化合物 / クラウノファン / クラウノパドラン / リチウムイオン選択性 / ナトリウムイオン選択性 / 分子内[2+2]光環化付加反応 / アザクリプトファン / ホストーゲスト化学

研究概要

2個のシクロブタン環で架橋したクラウファン(クラウノパドラン)の、リチウムイオン抽出効率の何上を目指し、先ずクラウノバドランの方向環の4-及び4'-位にメチル-及びiso-プロピル基を導入した。その結果、極性の低いクロロホルム中でのリチウムイオン抽出効率を、原型クラウノファンの50%から84%(メチル-誘導体)、90%(iso-プロピル誘導体)まで増大させることに成功した。次いで、原型クラウノパドランのポリエーテル部分を6-位にオキセタン環を持つ1,4,8,11-テトラオキサウンデカンジイル基に代えたところ、リチウムイオン抽出率が、87%に増大した。X-綿結晶構造解析の結果、これは、そのポリエーテル環が原型クラウノパドランのものよりリチウムイオン適合性が高いこと、並びにポリエーテル環内に取り込まれたリチウムイオンをオキセタン環がキャップする形で錯形成するためと推測された。さらに、上記のオキセタン環を含むクラウノパドランは、酸触媒下メタノール中の開環反応により容易にラリアートクラウノパドランに導くことができた。得られたラリアートクラウノパドランを用い、リチウムイオンを定量的かつ独占的に抽出することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] M.Taki: "Selective Functionalization on [60]Fullerene Governed by Tether Length" J.Am.Chem.Soc.109. 926-932 (1997)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Synthesis of Paddlanes Possessing Cyclophane Shaft and Cyclおbutane Blades" Tetrahedron. 53(13). 4593-4600 (1997)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Synthesis of 1,8-Naphthylene-Bridged syn-Cyclophanes by Efficient Intramolecular[2+2]Photocycloaddition" Tetrahedron Lett.38(52). 1983-1986 (1997)
• [文献書誌] M.Yamaji: "Laser Flash Photolysis Studies on Dynamic Behaviors of Triplet Naphthalenophanes Sensitized by Triplet Benzophenone" J.Chem.Soc.,Faraday Trans.93(6). 1065-1070 (1997)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Interaction between Benzene and Naphthalenophane:In Gas Phase and Crystalline Lattice" Ann./Recueil. 1769-1776 (1997)
• [文献書誌] M.Taki: "Synthesis of Polyesters Containing[60]Fullerene Moiety in the Main Chain by Mild Surface Condensation Method" Polym.J.29. 1020-1022 (1997)
• [文献書誌] Y.Okada: "A New Class of Chiral Calix[4]arenes as Receptors Having a Plane of Chirality" Tetrahedron Lett.38(52). 9013-9016 (1997)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Effects of Oligooxyethylene Linkage on Intramolecular[2+2] Photocycloaddition of Styrene Derivatives" J.Phys.Org.Chem.11. 1-5 (1998)
• [文献書誌] Y.Okada: "A New Intermolecular Photochemical Approach of Calix[4]arene Synthesis" Synlett. in press. (1998)
• [文献書誌] S.Inokuma: "Photochemical Synthesis of Diazacryptophane" Chem.Lett.in press. (1998)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Fullerene-Vol.4:Recent Advances in the chemistry and physics of fullerenes and related materials" Ed.by K.M.Kadish and R.S.Ruoff,Electrochemical Society,Inc., 1248(37-44) (1997)