フルオレン系アセチレン型大環状化合物を用いたナノ分子組織体の構築と機能化

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550827
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 柘植 顕彦 九州工業大学, 工学部, 助教授 (80179986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森口 哲次 九州工業大学, 工学部, 教務職員 (40243985)
• Keywords: フルオレン / 大環状化合物 / ホスト分子 / ナノ組織体

Research Abstract

単独の分子を種々の比較的弱い相互作用を巧みに利用して、ある形態に集合させることにより、高次機能の発現を目指す超分子化学は、近年、非常に注目を集めている研究領域である。その中でフェニルアセチレン部位から構成される一定の大きさの内空孔を有する大環状化合物は、分子どうしが会合することにより、チューブ状物を形成するなど、多くの興味ある特性を有する化合物群である。これらは、主に、ベンゼン環を基本構成単位とするものであり、π-π相互作用のみに基づくこれらの会合特性は、いまだ明確になっていない。そこで、本研究では、ベンゼン環の代わりに、フルオレン骨格を基本構成ユニットとするアセチレン系大環状化合物を合成し、その会合挙動を明確にするとともに、それを活用した機能化を目的とした。まず、フルオレン系アセチレン前駆体の合成を検討した。保護基として、t-ブチル基を導入したフルオレンは、その立体障害、及び電子的効果のため、従来、置換基導入が困難であった位置へ、種々の官能基を組み込むことが可能であると思われる。そこで、この化合物に対する親電子置換反応に対する特性を明確にする。特に、重要な中間体となるヨウ素体の簡便な合成手法を開発した。本研究の大きな特徴の一つに、目的であるフルオレン系大環状化合物の9位の位置に、二つの官能基を環平面に対して、上下方向に導入できる点が挙げられる。この位置には、多種多様な内部置換基を導入することが可能である。そこで、この位置へ、カルボン酸、アミド結合のような水素結合部位、β-ジケトンのような金属配位部位、さらにアンモニウムカチオン性部位、リン酸アニオン性部位等を導入する手法の検討を行った。

Research Products

• [Publications] A.Tsuge, et al.: "Preparation and Molecular Arrangement of Novel Pyrenophanes"Chem. Lett.. 384-385 (2002)
• [Publications] K.Sakata, et al.: "Synthesis and Reaction of Novel (Tetraaza[14]annulene) nickel(II) Complexes with Amine Groups in their Side Chains"J. Coord. Chem.. 55. 225-239 (2002)
• [Publications] A.Tsuge, et al.: "Preparation, Spectrosapic Boperties and Characterization of Oxoranadium (IV) complexes with a Bis-crown Ether"J. Coord. Chem.. 55. 1283-1291 (2002)
• [Publications] A.Tsuge: "Cyclophane Chemistry for the 21st Centry"Research Signpost. 12-32 (2002)