指向性多座配位と分子認識による環状分子の機能化とポリカテナンのリビング超分子重合

通过定向多齿配位和分子识别以及聚链烷的活性超分子聚合对环状分子进行官能化

基本信息

批准号：
20J21981
负责人：
岡勇気
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、有機配位子を用いることでカテナンの超分子構造を多状態間で制御する新規手法を開発した。前年度は、Zn及びRuポルフィリンを有した環状分子からなる[3]カテナンに対して配位点の数が異なるアミン配位子を錯化させることで、[3]カテナン中の環状分子の運動性と光物性が異なる三状態間での超分子構造のスイッチングを達成した。最終年度である本年度は、この[3]カテナンに対して錯化させるアミン配位子が有する配位点間の距離を変えた場合の超分子構造及び光物性の変化を調査した。二つのピリジン系二座配位子が様々な長さの直鎖アルキル基により繋がれた種々のH字型の有機四座配位子を合成し、[3]カテナンとの錯化挙動をNMRスペクトル測定により調査した結果、二つのピリジン系二座配位子を繋ぐアルキル基の長さに依らず[3]カテナンとH字型配位子の1:1錯体の形成が確認できた。一方で、種々のH字型配位子と錯化した[3]カテナンの発光強度は、H字型配位子中のアルキル基の長さに応じて変化した。これは、アルキル基の長さに応じて[3]カテナン中の環状分子間の距離が変わり、取りうる超分子構造が変化するためだと推測された。以上から、本研究で合成した[3]カテナンの超分子構造及び光物性は、添加した有機配位子の配位数及び配位点間距離によって多状態間で制御可能なことが明らかとなり、カテナンの超分子構造並びに物性の多状態間スイッチングに、配位点数や配位点間距離を自在に設計可能な有機配位子の利用が有望であることを示した。本研究で開発した有機配位子を活用した超分子構造の多状態間スイッチング手法はカテナン以外のインターロック分子に対しても応用可能であると考えられることから、本研究成果はインターロック分子を活用した分子マシンや超分子材料のさらなる発展に寄与すると考えられる。

在这项研究中，我们开发了一种新的方法，用于通过使用有机配体来控制多个状态之间的catenanes超分子结构。在上一年中，通过将胺配体与[3] catenanes的不同配位点进行络合，这些蛋白酶由含有Zn和ru卟啉的环状分子组成，在[3] Catenanes中具有不同迁移率和光学特性的三个状态之间的超分子结构切换[3] Catenanes中。今年，即最后的一年，当胺配体的配位点之间的距离与该[3]链苯二甲烷之间变化时，我们研究了超分子结构和光学性质的变化。合成了各种H形的有机四酸配体，其中两种基于吡啶的双齿配体通过线性烷基的各种长度连接，并合成各种长度的线性烷基，并通过NMR光谱法研究了与[3] catenane的络合行为，并确认了[3] catenane和H型catenane和H型的coptranne conterive conteanane和H型的综合物，该长期是长期的长期组合。两个基于吡啶的双齿配体。另一方面，与各种H形配体复合的[3] Catenane的发射强度会根据H形配体中烷基的长度而变化。之所以推测，是因为[3] ctenane中的环状分子之间的距离根据烷基的长度而变化，以及可能的超分子结构变化。从上面可以揭示的是，可以控制多个状态之间的[3] Catenane合成的超分子结构和光学特性，这取决于额外的有机配体的配位数和距离之间的距离之间的距离，这表明可以自由地设计的有机配体之间的距离，这表明可以自由地使用距离的距离，从而可以自由地设计远距离的距离。 Catenanes的结构和特性。使用本研究中开发的有机配体的超分子结构的多状态切换方法被认为适用于链球菌以外的链球分子，因此该研究结果被认为有助于分子机器和超分子材料的进一步开发，这些材料利用了互锁分子。