"フッ素-水素"水素結合を鍵結合部位とする水素結合性超分子複合体の構築と機能化

以“氟-氢”氢键为关键结合位点的氢键超分子复合物的构建与功能化

基本信息

批准号：
11750741
负责人：
蟹江澄志
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,フッ素置換ベンゼンの水素結合性に着目し,"フッ素-水素"水素結合あるいは"フッ素-金属"配位結合を鍵結合部位として有する超分子複合体の構築およびその機能化をおこなうことを目的とする.(1)オキシエチレン鎖を有するフッ素系液晶のリチウム塩との複合化による液晶相の熱的安定化フッ素とリチウム塩との相互作用は,有機合成化学・有機錯体化学などの分野でその存在が提唱されている.研究者は,フッ素とリチウム塩とが相互作用しうる材料のデザイン・合成をおこない,その諸物性変化としてフッ素-リチウム相互作用をとらえることを目的とした.有機分子とリチウム塩との相互作用発現のためには相溶性を高めることが必須である.そこで,研究者は,オキシエチレン鎖を有するフッ素系液晶をデザイン・合成した.得られた化合物にトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを混合し,複合体の液晶相転移挙動を対応するフッ素無置換体と比較したところ,フッ素置換体は無置換体に比べ,スメクチックA相を示す温度範囲が大幅に広がった.^<19>F-NMR測定により,この変化はフッ素-リチウム相互作用によるものであることがわかった.(2)"フッ素-水素"水素結合による物理ゲル化剤の開発物理ゲルは、溶媒中で分子が水素結合などの非共有結合を介して網目状構造を形成することによって得られる.研究者は,フッ素と水素の水素結合により、あらたな水素結合性物理ゲルの開発をおこなった.オルトフルオロフェノールは強い分子内水素結合を形成する.そこでこの性質に注目し,フルオロフェノール部位を有するターフェニルを合成した.得られた化合物の有機溶媒に対するゲル化能を評価したところ,クロロホルム,ヘキサンなどを効率よくゲル化することがわかった."フッ素-水素"水素結合を機能性材料の開発に用いた最初の例である.温度可変NMR測定により,この水素結合がゲル化における鍵であることが明らかとなった.

在本研究中，我们重点研究氟取代苯的氢键特性，构建并功能化以“氟-氢”氢键或“氟-金属”配位键作为关键结合位点的超分子配合物 (1)。通过将带有二乙烯链的氟基液晶与锂盐相结合来实现液晶相的热稳定性。在有机合成化学和有机络合物化学等领域已经提出氟和锂盐之间存在相互作用。研究人员认为氟。和锂目的是设计和合成可以与盐相互作用的材料，并了解氟-锂相互作用作为其物理性质的变化。为了表达有机分子和锂盐之间的相互作用，必须确定相容性的增加。在这里，研究人员设计并合成了一种带有氧乙烯链的氟基液晶，他们将三氟甲磺酸锂与所得化合物混合，并将该复合材料的液晶相变行为与相应的未取代氟的液晶相变行为进行了比较。与未取代的产物相比，元素取代的产物呈现近晶A相的温度范围显着扩大。 19 F-NMR测量表明这种变化是由于氟-锂相互作用(2)。 “氟-氢”氢键物理胶凝剂的开发物理凝胶是通过分子在溶剂中通过氢键等非共价键形成网络结构而获得的。我们开发了氢键物理凝胶。邻氟苯酚形成强大的分子内氢键。我们着眼于这一性质，合成了具有氟苯酚部分的三联苯。当我们评估所得化合物在有机溶剂中的凝胶能力时，我们发现氯氟苯酚这是在功能材料开发中使用“氟-氢”氢键的第一个例子。变温核磁共振测量表明，这种氢键是凝胶化的关键。