光酸化反応を利用するメタシクロファン類の機能化に関する研究

光氧化反应对间环芳烃的功能化研究

基本信息

批准号：
08750987
负责人：
澤田剛
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyushu University
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

光照射によって生じる一重項酸素は強い酸化作用を有することから、様々な分野で注目されている。そこで、我々は、種々のメタシクロファン類に対する一重項酸素の反応性を調べることにより、一重項酸素の環状付加をスイッチとする分子素子へと発展させることを計画した。本研究ではその基質となる種々のメタシクロファン類の合成とその化学的特性について研究し、それらの光照射による一重項酸素との反応について検討した。以下に研究実績を箇条書きにする。1.一重項酸素と反応する基質であるメタシクロファン類の合成を、tert-ブチル基を保護基として用いる硫黄法により検討し、種々の置換【2.2】メタシクロファン類を合成した。2.内部位にヒドロキシ基を有する【2.2】メタシクロファン類のOH-π相互作用について赤外吸収スペクトル、X線構造解析によりその存在を確認した。また内部位に二重結合を有する【2.2】メタシクロファン類についてその構造をX線構造解析により明らかにし、内部位二重結合への臭素化反応について検討した。3.ポリメチル【2.2】メタシクロファン類の光酸化反応について検討した結果、ペンタメチル【2.2】メタシクロファンが一重項酸素の付加したエンドパーオキサイドを形成し、酸素吸蔵機能を有することを見いだした。この構造をX線構造解析により明らかにし、また酸素の脱離速度を調べることにより、このエンドパーオキサイドが非常に安定であることを見いだした。

光照射产生的单线态氧具有很强的氧化作用，受到各个领域的关注。因此，通过研究单线态氧与各种偏环芳烷的反应性，我们计划开发一种利用单线态氧环加成作为开关的分子装置。在这项研究中，我们研究了作为底物的各种偏环芳烷的合成和化学性质，并研究了它们在光照射下与单线态氧的反应。研究结果如下。 1.以叔丁基为保护基，采用硫磺法研究了与单线态氧反应的底物间环芳烷的合成，合成了各种取代的[2.2]间环芳烷。 2. 红外吸收光谱和X射线结构分析证实了内部具有羟基的间环芳烷[2.2]中存在OH-π相互作用。此外，我们通过X射线结构分析阐明了具有内部双键的[2.2]间环芳烷的结构，并研究了内部双键的溴化反应。 3.对多甲基[2.2]间环芳烷的光氧化反应进行研究，结果发现五甲基[2.2]间环芳烷与添加的单线态氧形成内过氧化物，具有储氧功能。通过X射线结构分析阐明了这种结构并检查了氧解吸速率，我们发现这种内过氧化物非常稳定。