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2015 年度 実施状況報告書

新手法を用いる高次インターロック化合物の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26410125
研究機関東京理科大学

研究代表者

齋藤 慎一  東京理科大学, 理学部, 教授 (80283076)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードロタキサン / カップリング反応 / 動的挙動 / CDスペクトル
研究実績の概要

合計3つ以上の環構造、あるいは軸構造からなるロタキサン、すなわち高次ロタキサンは合成例が少なく、とりわけ1つの環コンポーネントと2つの軸コンポーネントからなる[3]ロタキサンに関しては2006年にようやく初の合成例が報告されている。
そこで本研究では申請者らが開発したロタキサン合成法を活用することにより、3つのコンポーネントからなるインターロック化合物を合成した。例えば、1つの環と2つの軸から成る化合物([3]ロタキサン)や1つの軸と2つの環からなる化合物(ロタカテナン)の合成に成功した。ロタカテナンに関してはその構成成分の配列を合成化学的に制御することにより配列異性体を選択的、かつ効率的に合成することにも成功した。
また、環構造にキラル中心を導入した後にロタキサンへと変換することによりキラルロタキサンを合成した。また、合成したキラルロタキサンのCDスペクトルを解析することによりCDシグナルがロタキサンの様々な部位で誘起されていることを明らかにした。
さらに、[2]ロタキサンの軸コンポーネントに対して分子の「仕切り」を導入する手法を開発した。本手法を用いて様々な構造の分子仕切りを導入した[2]ロタキサンを合成し、その動的挙動についてもNMRスペクトルを用い、詳細な検討を行った。その結果、分子仕切りを導入した[2]ロタキサンに関して、その構造と動的挙動の関係について定量的に解析を行うことに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ヘテロ[3]ロタキサン、ならびにロタカテナンの合成を達成し、さらに配列選択的なロタカテナンの合成まで行うことができた。またキラルインターロック化合物の合成にも成功した。以上合成した各種インターロック化合物の物性に関しても様々な知見を得ることができたため、当初の計画よりも順調に研究が進展しているものと考えた。

今後の研究の推進方策

引き続き高次インターロック化合物の合成、ならびに物性の解明について活発に研究をすすめていきたい。とりわけキラルインターロック化合物の合成、ならびに新規環状骨格を有するロタキサンの合成を進め、物性面に関する新しい知見を見いだしてゆく予定である。

次年度使用額が生じた理由

予算額よりも安価に購入した物品があった。

次年度使用額の使用計画

予算算定時より値上がりした物品の購入に充当する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 6件、 査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and the Shuttling Behavior of [2]Rotaxanes with Pyrrole Moiety2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka, Yusuke Mutoh, Yuichiro Azumaya, Isao Kikkawa, Shoko Kasama, Takeshi Saito, Shinichi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY

      巻: 81 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b02911

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sequence-Selective Synthesis of Rotacatenane Isomers2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuto Hayashi, Petr Slavik, Yuichiro Mutoh, Takeshi Kasama, and Shinichi Saito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY

      巻: 81 ページ: 1175-1184

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b02697

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a Homochiral [2]Rotaxane from a BINOL-derived Macrocyclic Phenanthroline2015

    • 著者名/発表者名
      Saito, S.; Hirano, Y.; Mutoh, Y.; Kasama, T.
    • 雑誌名

      CHEMISTRY LETTERS

      巻: 44 ページ: 1509-1511

    • DOI

      10.1246/cl.150693

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Macrocyclic Phenanthroline-Copper Complex with Less Steric Hindrance: Synthesis, Structure, and Application to the Synthesis of a [2]Rotaxane2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Saito, Takanori Ohkubo, Yukari Yamazaki, Tatsuyuki Yokoyama, Yuichiro Mutoh, Ryu Yamasaki, and Takeshi Kasama
    • 雑誌名

      BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN

      巻: 88 ページ: 1323-1330

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150168

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of [3]Rotaxanes by the Combination of Copper-Mediated Coupling Reaction and Metal-Template Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuto Hayashi, Yuichiro Mutoh, Takeshi Kasama, and Shinichi Saito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY

      巻: 80 ページ: 7536-7546

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b01120

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of interlocked compounds utilizing the catalytic activity of macrocyclic phenanthroline-Cu complexes2015

    • 著者名/発表者名
      S. Saito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF INCLUSION PHENOMENA AND MACROCYCLIC CHEMISTRY

      巻: 82 ページ: 437-451

    • DOI

      10.1007/s10847-015-0511-1

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 巨大フェナントロリン誘導体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 由香里、武藤 雄一郎、斎藤 慎一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
  • [学会発表] 分子内薗頭型反応を用いた[2]カテナンの合成2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 健、武藤 雄一郎、斎藤 慎一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] [2]ロタキサン-銅錯体の合成およびこれを用いたヘテロ[3]ロタキサンの合成2016

    • 著者名/発表者名
      山下 義明、武藤 雄一郎、山崎 龍、笠間 健嗣、斎藤 慎一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] ロタカテナン異性体の選択的合成2016

    • 著者名/発表者名
      林 竜人、SLAVIK Petr、武藤 雄一郎、笠間 健嗣、斎藤 慎一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] Synthesis of functionalized [2]rotaxanes from macrocyclic phenanthroline-Cu complexes2015

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, K. Ikeyatsu, Y. Matsuoka, Y. Mutoh
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of a [2]rotaxane from a less sterically hindered phenanthroline-copper complex2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamazaki, T. Ohkubo, T. Yokoyama, Y. Mutoh, R. Yamasaki, T. Kasama, S. Saito
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of rotacatenanes using transition metal catalysis and metal-template approach2015

    • 著者名/発表者名
      R. Hayashi, K. Wakatsuki, P. Slavik, R. Yamasaki, Y. Mutoh, T. Kasama, S. Saito
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of [3]rotaxanes which consist of one ring and two axles2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamashita, Y. Mutoh, R. Yamasaki, T. Kasama, S. Saito
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] ピロール含有[2]ロタキサンの合成とそのシャトリング挙動2015

    • 著者名/発表者名
      松岡雄介、武藤雄一郎、東屋 功、吉川晶子、笠間健嗣、斎藤慎一
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] アルキル基で置換された末端アルキンと銅錯体との反応による[2]ロタキサンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      山崎由香里、丸山裕樹、武藤雄一郎、斎藤慎一
    • 学会等名
      第 62 回 有機金属化学討論会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] 大環状フェナントロリンー銅錯際を用いた[3]ロタキサンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      山下義明、武藤雄一郎、山崎龍、笠間健嗣、斎藤慎一
    • 学会等名
      第 62 回 有機金属化学討論会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] 遷移金属触媒反応とテンプレート法を組み合わせたロタカテナン異性体の選択的合成2015

    • 著者名/発表者名
      林竜人、SLAVIK Petr、武藤雄一郎、笠間健嗣、斎藤慎一
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-06-06
  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/sslab/publications.htm

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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