刺激応答性ロタキサン型分子シャトルの設計・合成および機能開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750802
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 村上 裕人 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助手 (30274624)
• Keywords: ロタキサン / 分子シャトル / 光刺激 / 熱刺激

Research Abstract

環状分子及び移動(シャトル)分子としてα-シクロデキストリン、光駆動部位及び第1ステーションとしてアゾベンゼン基、第2ステーションとしてエチレンオキシド基、第3ステーションとしてプロピレン基、移動分子の障壁としてビオローゲン基そして末端ストッパーとしてジニトロフルオロベンゼン基を有するロタキサンを分子設計した。この分子は刺激を与えないと移動分子が第1ステーションであるアゾベンゼン基に停滞しているが、光刺激を加えるとアゾベンゼン基のトランス-シス異性化に伴い移動分子が第2ステーションであるエチレンオキシド基へと移動する。しかしながら立体障害などの理由により第3ステーションのプロピレン基には移動できない。熱刺激を加えることで初めて第3ステーションのプロピレン基まで移動可能となる。
これまでに4,4'-(2-bromoethoxy)azobenzene,4-pyridyl-1-(3-aminopropyl)pyridinium bromide,1,1"-[azobis(4,1-phenyleneoxy-2,1-ethanediyl)]bis[1'-(3-aminopropyl)-4,4'-bipyridinium]tetrabromideの合成に成功しており、現在ロタキサン分子の合成中である。単離、精製を行い、光および熱を駆動力とする分子シャトル能を吸収スペクトル、円偏光二色性スペクトル、NMRスペクトルを利用して検討する。

Research Products

• [Publications] H.Murakami, et al.: "First Electrochemical Reduction of C_<84> films on Electrodes"Chemistry Letters. 8. 748-749 (2001)
• [Publications] H.Murakami, et al.: "Stable Electrochemistry of Higher Fullerene Films on Electrodes in Water"Fullerenes. 11. 4-14 (2001)
• [Publications] H.Murakami, et al.: "Structure and Electrochemistry of Self-Organized Fullerene Lipid bilayer Films"Chemistry A European Journal. (in press). (2002)
• [Publications] H.Murakami, et al.: "Constriction of a Metallofullerne La@C_<82>/Artifitial Lipid film-Modified Electrode Device and Its Electron Transfer"Journal of Physical Chemistry B. (in press). (2002)
• [Publications] H.Murakami, et al.: "Design, Synthesis and Photophysical Properties of C_<60>-Modified Proteins"Journal of Materials Chemistry. (in press). (2002)