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2010 年度 実績報告書

細孔性ネットワーク錯体をフラスコに用いた新規有機化学反応の開発と単結晶の機能化

研究課題

研究課題/領域番号 21850008
研究機関東京大学

研究代表者

猪熊 泰英  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80555566)

キーワード細孔性錯体 / X線結晶構造解析 / 固相反応 / ホスト-ゲスト化学
研究概要

22年度の研究において、溶液化学と固体(結晶)化学を結びつけるために重要な発見があった。溶液中でパラジウムイオンと3座トリアジン配位子の自己集合により生成する正八面体型M6L4ケージを、コバルトイオンでネットワーク化することにより、同様なM6L4骨格を持った細孔性錯体、すなわり結晶性ホストへと発展させることに成功した。溶液、固体それぞれのM6L4ホストは、電子豊富なゲスト分子(TTFやジフェニルアミン)を選択的にケージ内に包接することがX線結晶構造解析から明らかとなった。また、ネットワークM6L4ホストはその内部にM12L24型の球状錯体も含んでいることが分かった。この球状錯体に関しても、溶液で自己集合による生成が確認されており、まさに、液・固相で全く同じ分子環境を有する一対のホスト錯体を手に入れたと言える。さらに、配位子の設計を変えることで、カプセルをネットワーク化した細孔性錯体の合成にも成功した。この結晶カプセルの中にはチオフェンやジフェニルエーテルなどのゲスト分子が強く包接され、沸点以上に加熱しても外部に放出されないことも見出した。さらに、シクロペンタジエンを4分子内包したネットワークカプセルは、Diels-Alder 2量化が効率的に抑制され、高温条件においてもシクロペンタジエンをモノマーとして包接しておくことができる性質を示した。
一方、結晶内反応の開拓においても顕著な結果を得た。これまで困難とされてきた結晶内での有機亜鉛試薬のカルボニルへの付加反応をはじめ、スチルベン類縁体のtrans選択的光異性化を見出した。これらの反応は、すべてX線結晶構造解析により追跡することに成功している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Photosensitizing Porous Coordination Network : The Catalytic, Z to E One-way Photo-isomerizations of Stilbenes in the Pore2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ohara, Yasuhide Inokuma, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, International Edition

      巻: 49 ページ: 5507-5509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Reaction of Organozinc Compounds with an Aldehyde within a Crystalline Molecular Flask2010

    • 著者名/発表者名
      Koki Ikemoto, Yasuhide Inokuma, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, Ihternational Edition

      巻: 49 ページ: 5750-5752

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Networked molecular cages as crystalline sponges for fullerenes and other guests2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Inokuma, Tatsuhiko Arai, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 2 ページ: 780-783

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Molecular Capsule Network : Guest Encapsulation and Control of Diels-Alder Reactivity2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Inokuma, Shota Yoshioka, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, International Edition

      巻: 49 ページ: 8912-8914

    • 査読あり
  • [学会発表] Networked Cages and Capsules : Rich Host-Guest Chemistry in a Crystal2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Inokuma, Makoto Fulita
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      ハワイ・ホノルル(アメリカ)
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Synthesis and Guest Inclusion of Networked M_6L_4 Molecular Cages2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Inokuma, Tatsuhiko Arai, Makoto Fujita
    • 学会等名
      60th Anniversary Conference on Coordination Chemistry in OSAKA, JAPAN
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
  • [備考]

    • URL

      http://fujitalab.t.u-tokyo.ac.jp/members/yinokuma/

  • [産業財産権] 細孔性ネットワーク錯体、ゲスト分子内包ネットワーク錯体、及びゲスト分子の分離方法2010

    • 発明者名
      荒井達彦, 猪熊泰英, 藤田誠
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学
    • 産業財産権番号
      国際特許PCT/JP2010/70696
    • 出願年月日
      2010-11-19
    • 外国

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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