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2023 年度 実績報告書

レゾルシンアレーンカプセルの分子認識を利用した超分子オプトードの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2319
配分区分基金
研究機関広島大学

研究代表者

原田 健太郎  広島大学, 先進理工系科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワード超分子化学 / ホストゲスト化学 / 分子認識 / キラリティー
研究実績の概要

研究代表者は,四つのビピリジン部位を有するレゾルシンアレーンキャビタンドが一価の銅イオンと自己集合し,D4対称性の超分子カプセルを形成することを報告した。このカプセルは,らせん性に由来するPとMのエナンチオマーからなるラセミ体として存在する。二つのエナンチオマー間の相互変換は,溶媒によって制御されることがわかっている。研究期間を通じ大別して二つの研究成果を発表した。一つ目は,キラルな内部空孔をもつ超分子カプセルの構築である。適切なキラルなゲスト分子がアセトニトリル存在下でラセミ体のカプセルに包接されると,カプセルの軸性キラルが片側に偏ることがわかった。カプセルの包接空孔の要求する分子長をもつ水素結合三量体がキラルなゲストとして設計された。水素結合三量体は,酢酸二分子と不斉点をもつ酒石酸誘導体一分子から形成された。再沈殿により,カプセルに包接された水素結合三量体が取り除かれた。その結果,エナンチオ過剰率が最大92%の空のキラルなカプセルが得られた。キラルな包接空間に発光団をもつアキラルなゲスト分子が包接されると,発光団からCPLが観測された。また,キラルな包接空間に触媒部位をもつゲスト分子が包接されると,ゲスト分子が不斉触媒として働いた。二つ目は,分子サイズが可逆的に制御される超分子カプセルの構築である。二つのキャビタンドが四本のアルキル鎖で連結されたヘミカルセランドを合成した。それぞれのキャビタンドは四つのビピリジン骨格を有している。よって,銅イオンとビピリジンの配位結合の有無により,へミカルセランドが伸縮するため,空孔の大きさが変化する。結果,空孔の大きさにより生み出される特異的分子認識が制御されると考えた。内部空孔の大きさが可逆的に制御されることで,包接されるゲストの大きさ,立体配座,組み合わせが制御された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Kinetic Resolution of Secondary Alcohols Catalyzed at the Exterior of Chiral Coordinated Capsules2024

    • 著者名/発表者名
      Harada Kentaro、Sekiya Ryo、Haino Takeharu
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 30 ページ: -

    • DOI

      10.1002/chem.202304244

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Recognition Process in Resorcinarene‐based Coordination Capsules2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Kentaro、Sekiya Ryo、Haino Takeharu
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 29 ページ: -

    • DOI

      10.1002/chem.202302581

    • 査読あり
  • [学会発表] Circularly Polarized Luminescence of a Biaryl Guest within a Chiral Resorcinarene-based Capsule (SC-P-01)2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Harada, Ryo Sekiya, Takeharu Haino
    • 学会等名
      The 9th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC9)
    • 国際学会
  • [学会発表] キラルなレゾルシンアレーンカプセルを用いた第二級アルコールの速度論的光学分割 (E1123-1pm-01)2024

    • 著者名/発表者名
      原田健太郎,関谷亮,灰野岳晴
    • 学会等名
      日本化学会第104回春季年会
  • [学会発表] キラルなレゾルシンアレーンカプセルを用いたアルコールアシル化の速度論的光学分割 (2P39)2023

    • 著者名/発表者名
      原田健太郎,関谷亮,灰野岳晴
    • 学会等名
      第20回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [学会発表] キラルなレゾルシンアレーンカプセルを用いた第二級アルコールの速度論的光学分割 (1P151)2023

    • 著者名/発表者名
      原田健太郎,関谷亮,灰野岳晴
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Synthesis and Chiroptical Property of Resorcinarene-based Metal Coordination Capsule (PO29)2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Harada, Ryo Sekiya, Takeharu Haino
    • 学会等名
      19th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic Resolution of Secondary Alcohols Using an Optically Active Resorcinarene-based Capsule (1PF-41)2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Harada, Ryo Sekiya, Takeharu Haino
    • 学会等名
      錯体化学会 第73回討論会
  • [学会発表] Circularly Polarized Luminescence of an Achiral Biaryl Guest within a Chiral Resorcinarene-based Capsule (1C1a)2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Harada, Ryo Sekiya, Takeharu Haino
    • 学会等名
      The 20th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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