新概念に基づく高い効率を目指した光駆動一方向回転分子の開発

基于新概念开发光驱动单向旋转分子以实现高效率

基本信息

批准号：
19655052
负责人：
樋口恒彦
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで合成した分子は、光回転部位の軸部分と結合しているベンゼン環の間には、90℃まで回転しない回転障壁があることが分かったので、その間にアセチレンを挟み、自由回転できるような設計も行った。回転部位の前駆体となるアントラセン誘導体の10位の位置に薗頭カップリングにより、アセチレンを導入することに成功した。その後の反応であるDiels-Alder反応も問題なく進行した。現在は光学分割を行う段階まで進んでいる。また、色素の片面を遮蔽する役割を担うブロックユニットは、当初のものが遮蔽面積が十分でないことや、スクシニミド部分に結合しているターフェニル基が回転し得る点が不十分と考えられたので、構造の改良を行うことにした。より剛直なキノン型の構造をDiels-Alder反応で導入しようと考え、5環性の剛直な分子を合成し、Diels-Alder反応を試みたが、高温条件や、ルイス酸を用いた条件においても、アントラセン誘導体との間で反応は進行しなかった。そのためブロックユニットの導入は、元のマレイニミド型に戻すこととした。次に、分子の一方向回転を回転する実験として、ネマティック液晶に光学分割したキラルな分子を混合し、液晶層にねじれを与えて偏光を生じさせ、それによって偏光顕微鏡で観測できるようになったパターンを使用することとした。それへの光照射によって回転に関係するマクロな動きに繋がるかどうかの検討を加えた。その結果、偏光顕微鏡で観測できる縞模様などが見られ、液晶層のねじれを起こすことには成功した。光照射によってその変化も見られたが、照射により発生する熱による影響が大きく、温度を一定に制御しての観測が必要と思われた。回転が明確に示せれば、応用範囲が広いので意義深いと考えている。

在迄今为止合成的分子中，发现光旋转位点的轴和与其键合的苯环之间存在旋转势垒，该势垒阻止高达90°C的旋转，因此乙炔夹在它们之间以允许我们也设计了它。我们通过Sonogashira偶联成功地将乙炔引入到作为旋转位点前体的蒽衍生物的10位上。随后的反应，即第尔斯-阿尔德反应，也顺利进行。目前，该工艺已进展到进行光学分离的阶段。此外，原来起到屏蔽染料一侧作用的嵌段单元被认为屏蔽面积和与琥珀酰亚胺部分键合的三联苯基的能力不足，因此我们决定改进结构。为了通过Diels-Alder反应引入更刚性的醌型结构，我们合成了刚性五环分子并尝试了Diels-Alder反应，但即使在高温条件和使用路易斯酸的条件下，与蒽衍生物没有进行。因此，我们决定将块单元引入回原来的马来酰亚胺类型。接下来，作为一项沿一个方向旋转分子的实验，将光学分辨的手性分子与向列液晶混合，液晶层被扭曲以产生偏振光，可以用偏光显微镜观察，我决定使用一种图案。。我们还研究了光照射是否会导致与旋转相关的宏观运动。结果，观察到可以用偏光显微镜观察到的条纹图案，研究人员能够成功扭转液晶层。虽然通过光照射观察到了一些变化，但照射产生的热量影响较大，因此需要将温度控制在恒定水平进行观察。我们相信，如果能够清楚地证明旋转，它将有广泛的应用，因此意义重大。

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

化学進化的合成化学による抗マラリア薬を目指した高ヘム親和性化合物の開発

利用化学进化合成化学开发具有高血红素亲和力的抗疟药物化合物

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuko Aoki;Naoki Umezawa;Yuko Asano;Keiichiro Hatano;Yuki Yano;Nobuki Kato;Tsunehiko Higuchi;Nobuki Kato;Yuko Aoki;藪名香宏介
通讯作者：
藪名香宏介

ヘムにおけるチオレート軸配位子への水素結合の特異的な協奏効果

氢键对血红素中硫醇盐轴向配体的特异性协同作用