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

基本信息

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

项目摘要

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。

在本研究中，我们将进一步开发申请人在先前研究中研究的氧化还原响应性手性光学开关分子，并创建不涉及成键或断裂的构象异构体转换型开关分子的新概念，目的是适应。光致变色系统。对于响应体系，我们使用了迄今为止尚未使用过的含硫对环芳烷，并通过引入吡啶，设计并合成了一种具有阳离子传感功能的新型手性环芳烷。通过X射线晶体结构分析和理论计算研究了该分子的结构，揭示了由于侧链骨架差异而存在构象异构体。还表明，圆二色光谱受溶液中骨架的微小变化和构象异构体之间的分布的影响很大。当在氧化还原、质子浓度、溶剂和温度等各种环境因素下检查该分子时，发现CD光谱在许多波长区域明显反转，这种独特的变化对于转换非常有效。作为在光致变色线中使用这些材料的初步研究，我们测量了荧光 CD 和时间分辨 CD 光谱，并且随着它们可以应用于光致变色系统，我们能够获得新的分子设计指南。成果通过国内外学术会议报告的方式向社会公开，并以学术论文（目前正在准备投稿）的形式发表详细内容，以回馈成果。