熱力学平衡に立脚する動的イミン結合を用いることによって、「超大環状化合物および環状高分子の高選択的かつ定量的合成法の開発」に挑戦することを目的とした。具体的には、長鎖かつ柔軟なスペーサーの両端にアルデヒド基またはアミノ基を有するダンベル型ベンズアルデヒドとダンベル型アニリンとの動的イミン結合反応を検討した。 [1]基質となるダンベル型ベンズアルデヒドCHO-Ph-O-(CH2)12-[O-Ph(CMe2)Ph-O-(CH2)12]n-O-Ph-CHO (A)とダンベル型アニリンH2N-Ph-O-(CH2)12-[O-Ph(CMe2)Ph-O-(CH2)12]n-O-Ph-NH2 (B)を系統的(n = 0~5)に合成した。 [2]脱水剤にMS4Aを用い、溶媒にCHCl3を用い、ダンベル型ベンズアルデヒド(A)とダンベル型アニリン(B)の各基質濃度0.5 mM、触媒として4当量のCF3CO2Hを用いて室温下で48時間反応を行うことにより、動的イミン結合に基づく超大環状二量体(超分子ジャイアントリング)を良好~高選択的に生成することを見出した。n = 1では94員環が形成率86%、n = 2では140員環86%、n = 3では186員環77%、n = 4では232員環70%、n = 5では278員環53%で生成することがわかった。高濃度(各基質濃度4 mM)条件下では、形成率は、94員環0%、140員環49%、186員環40%、232員環18%、278員環13%であった。 [3]異種スペーサーのA (n = 0)とB (n = 4)を反応させても、同種スペーサーのA (n = 2)とB (n = 2)との反応とほぼ同等の収率で140員環を生成した。 [4]動的イミン結合をヒドリド還元して不可逆結合であるアミン結合に変換し、超大環状二量体の結合をロックさせることに成功した。
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