本研究では、フェニルアセチレンマクロサイクル(PAM)を足場とする独自のキラル分子群を設計・合成した。明確な分子形状を基に、キロプティカル特性に関する知見を得ることを目的としている。具体的には、アキラルな[6]PAMを二つ用いてキラルな構造を創り出す場合、どんな形状が最も大きな活性に寄与するのか。加えて、より員数の大きなPAMに基づくキラリティ創出にも挑戦し、前例のない[12]PAMが創り出すキロプティカル特性を観測した。また、異なる指針によって、[11]、[13]PAMとみなせるキラル分子も合成し、それぞれ固有のキロプティカル特性を観測した。 (I)同一の構成要素からなり、形状が異なるキラル異性体を合成し、それぞれのキロプティカル特性を観測した(形とキロプティカル特性)。(II)キラルな単位構造を同一分子内で複数化し、その集積体におけるキロプティカル特性が、元の単位構造のキロプティカル特性とどのような関係にあるのかを定量的に考察することを目的として、二つの単位構造を正確に120度回転した位置に配置した縮環二量体を合成し、さらに120度回転した位置にもう一つ配置した縮環三量体の合成に着手するに至った(数とキロプティカル特性)。(III)二つのアキラルなPAMを縮環により集積することで、立体化学が安定なキラル分子([9]PAM、[11]PAMおよび[13]PAM)を合成し、うち二つのキロプティカル特性を観測した。 結果として、[6]PAMを基に創り出されるキラリティは、二つのPAMを機械的連結により集積し、真横に配置したものが最も大きな活性を生み出した。同様の機械的連結による集積でも、相対位置が異なると活性は半減し、真横でも縮環による集積では、数分の一にまで減少した。 二つの[6]PAMを積層し、ねじれを加えた場合、動的にキラルな系としては相当に大きなキロプティカル特性を観測した。
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