| 研究概要 |
混晶、共結晶、電荷移動結晶、有機塩、など多様な二成分結晶の形成による有機光反応の強制的制御を行い、分子の配列や分子間相互作用と2分子反応との関係を究明した。
先ず第一に、オレフィン類の結晶光二量化反応を強制的に制御するために、ジアミンやジカルボン酸およびメタルを非共有結合性リンカーとして用いる研究をした。例えば、桂皮酸類やアントラセンカルボン酸類の固相光二量化反応の配向が1,2-シクロヘキサンジアミンなどのゴーシュ型1,2-ジアミンとの複塩結晶生成により制御され、しかも、熱的に不安定な二量体でも選択的に得ることが出来た。桂皮酸アミド類の固相光二量化もジカルボン酸により同様に制御された。しかし、この場合には層状結晶構造による制御も認められた。また、これらの弱い水素結合共結晶の場合は頻々にdynamic disorderが存在し、transientな結晶構造のほうが安定な結晶構造よりも反応性の高い場合にはtransientな結晶構造から反応がおこるために、従来のtopochemical則をそのまま適用することは出来ないことが判明した。モノアミンとの二成分結晶形成による固相光二量化反応の反応制御の研究も行った。そして、二成分結晶中のアルケン酸の固相光二量化反応が円滑に進行するためには、アミン分子の大きさが小さいか又は平面である必要のあることが判明した。混合光二量化反応の研究や結晶特有の異分子間反応の研究も行った。例えば、トリプタミンと3-ニトロ桂皮酸との1:1塩結晶は、固相において、選択的に[2+2]光シクロ付加反応をした
本研究の結果から、二成分結晶は反応の強制的制御や異種分子間の特異な反応を高選択的に起こさせるに良い方法である。しかし、反応の一般性を上げることは結晶構造の設計と共に今後の課題である。最近は、酸化されやすい神経伝達物質であるドーパミン分子を二成分結晶にして安定化し、その反応性を研究している。
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