フルオレン系アセチレン型大環状化合物を用いたナノ分子組織体の構築と機能化

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550827
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 柘植 顕彦 九州工業大学, 工学部, 教授 (80179986)
• 研究分担者: 森口 哲次 九州工業大学, 工学研究科, 助手 (40243985)
• キーワード: フルオレン / 大環状化合物 / ホスト分子 / ナノ組織体

研究概要

単独の分子を種々の比較的弱い相互作用を巧みに利用して、ある決まった形態に集合させることにより、高次機能の発現を目指す超分子化学は、近年、多方面から非常に注目を集めている研究領域である。その中で、フェニルアセチレン部位から構成される一定の大きさの内空孔を有する大環状化合物は、分子どうしが会合することにより、チューブ状物を形成するなど、多くの興味ある特性を有する化合物群である。そこで、本研究では、ベンゼン環の代わりに、フルオレン骨格を基本構成ユニットとするアセチレン系大環状化合物を合成し、その会合挙動を明確にするとともに、それを利用した機能化を目的とした。フルオレンの1,8位に、種々の官能基を導入する手法を明らかにすることができた。これらを活用することにより、アセチレン部位を導入した化合物の環化反応を、種々の条件で検討し、目的としているフルオレン系大環状化合物を合成した。また、スペーサー等、及び、外部位にも種々の官能基を導入した。合成したフルオレン系アセチレン型大環状化合物の分子会合特性を検討した。この特性を、π-π相互作用に加え、内部置換基に依存した水素結合、配位結合、静電的相互作用の観点から、詳細に調べた。ついで、外部に長鎖アルキル基を導入した大環状化合物について、その液晶挙動を検討した。その結果、一部ではあるが、固体状態で、いくつかの異なった相を形成していることを見出した。さらに、フルオレン環はベンゼン環と比較しで、より強いスタッキング性を持つものと考えられるため、対応するベンゼン環からのみ構成される化合物とは、著しく異なった熱特性も認められた。

研究成果

• [文献書誌] A.Tsuge, et al.: "Preparation and Molecular Arrangement of Novel Pyrenophanes"Chem.Lett.. 384-385 (2002)
• [文献書誌] K.Sakata, et al.: "Synthesis and Reaction of Novel (Tetraaza[14]annulen)nickel(II) complexes with Amino Groups in their Sids Chains"J.Coord.Chem.. 55. 225-239 (2002)
• [文献書誌] A.Tsuge, et al.: "The preparation, Spectroscopic properties and characterization of Oxovanadium(IV) complexes with a Bis-crown Ether"J.Coord.Chem.. 55. 1283-1291 (2002)
• [文献書誌] K.Sakata, et al.: "Synthesis and Spectral Properties of Iron(II), Copper(I), Silver(I), and Palladium(II) Complexes of a Bidentate Diisonitrile"Synth.React.Inorg.Met-Org.Chem.. 33. 11-22 (2003)
• [文献書誌] A.Tsuge, et al.: "Preparation and Structural Properties of Nord Fluorenophanes"Chem.Lett.. 32. 776-777 (2003)
• [文献書誌] A.Tsuge: "Cyclophane Chemistry for the 21st Century"Research Signpost. 12-32 (2002)