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近年、有機合成化学のめざましい進歩にともない、ナノスケールの分子が合成できるようになり、その新しい物性に大きな注目が集まっている。その中で、形状固定型のヘテロ大環状化合物は分子機能化学の観点から魅力的な目的化合物となっており、非常に活発に研究がなされ機能性材料創製へと発展しつつある。このような状況のもと、本研究課題は半形状固定型分子であるヘテロアレーンサイクリンと形状固定型分子であるアレーンアザアレーンサイクリンに焦点を当て研究を進めた。これら新規環状化合物の合成は、鍵反応として薗頭-Pd縮合反応を用いることにより効率的に行うことが出来た。合成したアレーンサイクリン類に見出された機能および化学特性は次のようにまとめられる。チアアレーンサイクリン:銀(I)イオンと反応し、興味ある環状型の錯体を形成した。アレーンアザアレーンサイクリン:(1)合成したすべての分子が、メター置換様式により共役π電子が切断されているにもかかわらず、強発光機能を示した。しかも励起一重項状態においても非常に剛直なコンフォメーションであることが明らかとなった。(2)合成した分子中最も小さなキャビティーを持つサイクリンが特異的なSb(V)イオン認識能を有し、将来Sb(V)イオンのセンサー材料としての利用可能である。(3)2個のCu(fhfa)2をキャビティー内に取り込む機能を有.し、強発光性の遷移金属錯体を形成した。
これまで、化学の中心テーマは合成・構造そして性質に関する研究であった。しかしながら最近では、新規の各種(生物学的、化学的あるいは物理的)機能を持つ有機そして有機金属の化合物あるいは分子集合体の創製を目指している分子機能化学が非常に注目された分野となっている。その意味で、本研究課題において見出された分子機能は学術的にも実用的にも非常に価値のあるものである。
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