不斉表面の電気化学的応答とその機能

非对称表面的电化学响应及其功能

基本信息

批准号：
14654139
负责人：
鈴木孝紀
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題の目的は、1)不斉要素を有する有機酸化還元系の構築とその応答機能を開発し、2)それらを表面へと固定できる方法論を応用して表面物性としての機能を引き出すことにある。本年度はそれぞれ、1)テトラヒドロフェナントラアゼピン骨格を有する系の開発、2)表面修飾に利用できるアンカー置換基を有する酸化還元系の開発について検討を行った。a)アゼピン骨格を有するキラルな酸化還元系:不斉要素を有する有機酸化還元系は、電気化学的入力に対して電子スペクトル及び円二色性(CD)スペクトルの双方の出力を与える多重出力型分子応答系となる。大きなCD出力を得るためには、エキシトンカップリングの利用できる軸不斉またはらせん状化合物が望ましい。表題骨格のヘリシティは容易に反転するが、N上にキラルなベンジルアミノ基を導入することで一方のジアステレオマーを優先させることに成功した。これにより、煩雑な光学分割を行わずに感度良くエレクトロキロオプティカル出力が得られる系の構築が可能となった。b)末端アセチレンおよびジスルフィド官能基をする酸化還元系:表面での自己組織化膜の形成を行うためには、表面修飾に利用できるアンカー置換基が導入された機能性酸化還元系を合成する必要がある。これまで動的酸化還元活性が確認されたジスピロジヒドロフェナントレン骨格を有する3種の酸化還元対の、a)ベイ領域へのエチニル基に導入、b)スピロ環上へのプロパルギル基の導入、c)ベイ領域へのジスルフィド官能基の導入された化合物の合成に成功した。前2者は水素終端シリコン表面への固定に、後者は金表面への固定に利用できる官能基を有するものであり、現在膜の調製の検討を行っている。

该研究项目的目标是1）构建具有手性元素的有机氧化还原系统并开发其响应函数，2）应用一种方法将它们固定在表面上以发挥其作为表面特性的功能。今年，我们研究了 1) 具有四氢菲氮杂卓骨架的系统的开发，以及 2) 具有可用于表面改性的锚定取代基的氧化还原系统的开发。 a) 具有氮杂苯骨架的手性氧化还原系统：具有手性元素的有机氧化还原系统是一种多输出类型，响应于电化学输入而提供电子光谱和圆二色性(CD)光谱输出，它成为分子响应系统。为了获得大的CD输出，需要能够利用激子耦合的轴不对称或螺旋化合物。尽管标题骨架的螺旋性很容易逆转，但我们通过在 N 上引入手性苯甲基氨基，成功地支持了一种非对映异构体。这使得构建无需执行复杂的光学分裂即可获得高灵敏度电手色光输出的系统成为可能。 b) 具有末端乙炔和二硫官能团的氧化还原体系：为了在表面形成自组装膜，需要合成具有可用于表面改性的锚定取代基的功能性氧化还原体系。三种类型的具有二螺二氢菲骨架的氧化还原对已被证实具有动态氧化还原活性，分别是a）用乙炔基引入湾区，b）用炔丙基引入螺环，c））我们成功合成一种将二硫键官能团引入湾区的化合物。前两者具有可用于氢封端硅表面固定化的官能团，后者具有可用于金表面固定化的官能团，目前我们正在研究膜的制备。