| 研究課題/領域番号 |
21K05030
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
靜間 基博 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究部長 (40416318)
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| 研究分担者 |
今井 喜胤 近畿大学, 理工学部, 准教授 (80388496)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 円偏光発光 / 分子認識 / ホスト-ゲスト化学 / キラリティー |
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| 研究実績の概要 |
円偏光発光(CPL)特性を有するフレキシブルな構造を有する分子認識化合物を合成し、ゲスト化合物の添加で容易にCPLのキラルスイッチングおよび発光波長制御が行える材料の創成することを目的とする。
今年度は中心のオキシエチレン鎖がゲストとして想定しているカチオン類とのバインディングサイトであり、キラル源として単糖を用いる。両末端に蛍光発光部位を有し、ゲストの錯形成でホストが擬似環状構造になることで２つの蛍光発光部位の配置を変えることができ、発光挙動を制御できると考えて分子設計をした。
ガラクトースから多段階有機合成によりすべての水酸基がアセチル化した合成中間体を合成した。カチオンゲストとのバインディングサイトとなる糖骨格をつなぐオキシエチレン鎖の長さが異なるホストを合成した。オキシエチレン鎖の長さは波長制御の鍵となると考えたためである。初めにガラクトースをアセトンアセタール化した。これを種々の長さのオキシエチレン骨格の両末端にWilliamsonエーテル合成で連結した。３つの生成物それぞれを酸加水分解によりアセタールを除去後、無水酢酸とピリジン中で反応してアセチル化した。臭化水素と反応して臭化グリコシドを合成した。ハロゲン化グリコシドと発光部位である1-ピレンメタノールとを炭酸銀を触媒としてKoenigs-Knorr反応でグリコシル化した。目的物はMSおよびNMRで確認した。当初目的の完全メチル化体を合成するまでは至らなかったが、最終目的物の2段階前の中間体の合成を行うことができた。合成手順、手法を確立することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度の目的である完全メチル化体を合成するまでは至らなかった。これはグリコシル化反応の試薬の選択が不適切であったためである。既にそれを解決する反応試薬を予備実験で確認した。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は最終目的生成物であるCPL特性を有する分子認識化合物の合成を完成する。今年度合成したアセチル化誘導体をアルカリ処理によりアセチル基を除去後、Hakomori法により水酸基をメチル化して目的物を得る。今後の光学物性評価を行うためにスケールを大きくして同合成を実施する。すでに改良合成法も予備実験で確認している。生成物については、キラル識別能などの分子認識能評価を行うとともに、蛍光発光挙動の評価を行う。最終年度のR5年度中にはCPL測定を実施する。また、キラルカチオンゲストを加えることでキラリティースイッチングや波長制御ができるシステムを確立する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は最終目的物の合成まで至らなかったため、光学的特性を評価できなかった。今年度中に最終目的物を合成してその光学的特性を今年度実施し、当初予定の当該助成金の使用を実施する。
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