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二酸化窒素に代表されるNOx類は、地球温暖化、有害化学物質の形成、あるいは、酸性雨の原因にもなっている。また、これらは生理学的にも、非常に関心が寄せられている物質である。一方、非共有結合的な弱い相互作用を介した分子会合体形成に焦点を当てた超分子化学は、非常に関心が寄せられている新しい分野である。本研究では、ランタノイド錯体特有の発光部位を有するボックス型ホスト分子を設計し、超分子化学的概念に基づいた窒素酸化物(ゲスト分子)に対する新規な分子センシングシステムの構築、すなわちゲスト分子が結合することにより、強い発光を示す系の構築を目指す。さらに、ホスト分子の固定化による機能性材料としての応用、化学反応試薬としての適用を目的とした。金属発光の励起部位としての芳香環部位とNO^+結合に対するカチオン-π相互作用を考慮した芳香族部位をあわせ持つ構造が基本となる。具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環などを適当なスペーサー部位を介して繋いだ化合物を合成した。次に、π電子豊富な環境を提供できるボックス状分子とするために、とプラットホーム部分を有する化合物を得る。ここでは、このプラットホームとして、四置換芳香族(ベンゼン誘導体)を選択した。ついで、芳香族部位にアセチル基を導入し、トリフルオロ酢酸エチルとの反応により、目的としているホスト化合物の合成を行なった。次に、ランタノイド金属(例えば、塩化ユーロピウム)を用いて錯化を行い、目的としているボックス型ホスト分子を得た。これらホスト分子は、動的に柔軟であり、種々のコンフォメーションをとる可能性がある。適切なホスト分子として機能させるためには、このコンフォメーション特性を明確にする必要がある。そこで、温度可変NMR、X線構造解析等により、分子の動的構造に対する知見を得た。
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