湾曲したπ共役面の自己集合を活用した新規蛍光材料の創製

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23623
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山科 雅裕 東京工業大学, 理学院, 助教 (80847153)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: 分子内包 / 湾曲したπ共役系 / ホスト-ゲスト / ケージ分子

研究成果の概要

本研究では、湾曲可能な反芳香族分子であるノルコロールに着目し、これに化学修飾を施すことで、反芳香族分子で構成された分子ケージを世界で初めて合成した。X線結晶構造解析より、本来平面であるパネル分子は、大きく湾曲した構造を取っていた。理論計算から、分子ケージを構成する反芳香族分子の寄与によって、内部空間が強い反遮蔽空間になっていることが判明した。さらに、内部空間にゲスト分子を内包すると、内包された分子の核磁気共鳴（NMR）シグナルが顕著に低磁場シフトしたことから、分子間での反遮蔽効果を実験的に証明することにも成功した。

自由記述の分野

超分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、湾曲した反芳香族分子と自己集合の手法を利用することで、これまで確認されたことのない「反芳香族壁のナノ空間」を有する分子ケージを構築し、その性質を明らかにすることに成功した。これらの成果は、新しいタイプの分子ケージのコンセプトを提案するだけではなく、反芳香族分子との相互作用など、未解明の部分が多い反芳香族分子の性質を解き明かす重要な手段の一つになることが期待される。