結合生成・解裂を伴わない新規キロプティカルフォトクロミック分子

一种不涉及成键或断裂的新型手性光致变色分子

• 批准号: 20044013
• 负责人: 森 直
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20044013/
• 关键词: フォトクロミズム; キロプティカル特性; 電荷移動錯体; ピリジノファン; 円二色性; スイッチ分子; フォトクロミズム; キロプティカル特性; 電荷移動錯体; ピリジノファン; 円二色性; スイッチ分子

本研究では、申請者がこれまでの研究で研究してきた酸化還元応答型のキロプティカルスイッチ分子をさらに発展させ、結合の形成・解裂を伴わない、コンフォマー変換型の新しいコンセプトのスイッチング分子をフォトクロミズム系に適応することを目的とした。応答系には、これまで用いてこなかった、硫黄含有パラシクロファンを用い、ピリジンを導入することで、カチオンに対するセンシング機能を有するキラルシクロファンを新規に設計合成した。この分子のX線結晶構造解析、ならびに理論計算から、その構造に関して検討し、側鎖骨格の差に起因するコンフォマーの存在が明らかとなった。また、そのCDスペクトルは、溶液中でのそれら骨格の微細な変化、ならびにコンフォマー間の分布に大きく影響されることが明らかとなった。この分子を、酸化還元、プロトン濃度、溶媒、温度などの様々な環境因子化で検討したところ、多くの波長領域でCDスペクトルが見掛け上反転するという、スイッチングに極めて有効な特異な変化を生じることが明らかとなった。これらをフォトクロミズム糸に用いるための初期的な検討として、蛍光CDならびに時間分解でのCDスペクトルの測定を行い、フォトクロミズム系に適応可能なことが明らかとなったため、新たな分子設計の指針を得ることができた。成果は国内外の学会での発表を行うことで公表したが、詳細に関しては学術論文に公表(投稿準備中)することで成果の還元を行った。

这项研究旨在进一步开发申请人在先前研究中研究的氧化还原响应性环境开关分子，并适应一个新的概念，即在没有键形成或裂解的情况下切换构象分子转换分子。具有阳离子传感功能的手性环烷是通过使用含硫的paracyclophane引入吡啶的新设计和合成的，尚未在响应系统中使用。该分子的X射线晶体结构分析和理论计算研究了其结构，以及由侧锁骨主链差异引起的构象异构体的存在。还揭示了CD光谱受到溶液中主链的微小变化以及构象异构体之间的分布的严重影响。当我们使用各种环境因素（例如氧化氧化还原，质子浓度，溶剂和温度）研究该分子时，发现一种对切换极有效的独特变化，CD光谱显然在许多波长区域倒置。作为将它们用作光致变色纱线的初步研究，进行了荧光CD和时间分辨CD光谱的测量，并发现它们可以适应光色素系统，从而为分子设计提供了新的指南。结果是通过在日本和国外的学术会议上的演讲公开的，但是在学术论文中发表了细节（以准备提交）以返回结果。