生体機能の解明に向けた超分子複合系の構築と機能開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10304053
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 深澤 義正 広島大学, 理学部, 教授 (50004502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 灰野 岳晴 広島大学, 理学部, 助手 (80253053)
• Keywords: フラーレン系超分子 / 分子サイズ識別 / 分子動力学計算 / 脱溶媒和 / 自己会合 / アロステリック特性

Research Abstract

本研究ではフラーレンを溶液中で強力に捕捉するホスト分子としてカリックス[5]アレンを見い出し,両者を引き付けあう引力としてファンデルワールス相互作用が主要因であることを明らかにし,種々のフラーレン系超分子を合成した。さらにカリックス[5]アレンを2単位,適当な架橋鎖で連結したホストは,フラーレンの分子サイズの違いを識別することが可能で,C60よりサイズのおおきなC70をより強く包接することも明らかにすることが出来た。さらに超分子の熱運動過程の解析を分子動力学計算により行い,電子移動系の開発の基礎となる構造データを得た。また、系超分子生成の熱力学解析からフラーレンの包接にさいして、脱溶媒和が重要であることや、水素結合や配位結合で自己会合するホスト分子を合成し、フラーレンの捕捉と放出を制御することに成功した。フラーレンとカリックス[5]アレンの超分子錯体の光化学初期過程の解析において,フラーレンの三重項の寿命が超分子錯体の形成に伴い大きく短縮することが明らかにされた。
アミドやウレアなどの極性官能基をもつゲストの捕捉についてはカリックス[5]アレンおよびそれより空孔サイズの小さなカリックス[4]アレンの開口部にカルボキシルをもつホスト分子を合成し,種々の鎖状ウレアや環状ウレアの捕捉に成功した。さらにカリックス[4]アレンにクラウンエーテルを組み込んだホストは金属イオンが存在すると,そのゲスト捕捉能が大きく変化し,アロステリック特性を示した。

Research Products

• [Publications] Yoshimasa Fukazawa: "Conformation Analysis of Dioxa[2.2]orthocyclophanes" TETRAHEDRON. Vol.54. 13495-13504 (1998)
• [Publications] Yoshimasa Fukazawa: "Synthesis and Binding Behavior of an Artificial Receptor Based on Upper Rim"Functionalized Calix[5]arene" TETRAHEDRON. Vol.54. 12185-12196 (1998)
• [Publications] Yoshimasa Fukazawa: "Allosteric Receptor Based on Monodexycalix[4]arene Crown Ether" TETRAHEDRON LETTERS. Vol.39. 8133-8136 (1998)
• [Publications] Yoshimasa Fukazawa: "Fullerenes Enclosed in Bridged Calix[5]arene" ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAl EDITION. Vol.37 No.7. 1044-1046 (1998)
• [Publications] Yoshimasa Fukazawa: "An Artificial Receptor Based on Monodeoxy Calix[4]arene" SYNLETT. September(9月号). 1016-1018 (1998)