トロポノイドのもつ水素結合能と錯体形成態を利用した分子集合体の構築

利用氢键能力和类胡萝卜素的复杂形成构建分子组装体

基本信息

批准号：
12020246
负责人：
森章
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

分子集合体の構築にはパイ-パイ相互作用や水素結合などの弱い相互作用が重要な役割を果たすことはよく知られている。申請者は我が国で誕生し,発展したきたトロポノイドの持つ水素結合能や金属錯体形成能に焦点を当て,これらを用いることによって高次集合体を構築することと,これらの集合体が発現する機能を明らかにすることを目的にした。先ず,金属錯体形成能を利用して5-アルコキシトロポロンのCuやV=O錯体液晶を合成し,スメクチックB相やG相などの高次のスメクチック相を発現することを明らかにした。しかしながら,これらの相の転移温度が高温域に現れるので,本年度は新しい液晶として,分子の対称性を低下させて,転移温度を低下させることを目的に2-アミノトロポン誘導体を合成して目的を達成した。更に,窒素原子上にメチル基を導入して,ネマチック相やスメクチックA相などの柔らかい相を発現できた。また,トロポロンの5位に電子吸引性のカルボン酸基を持つトロポロン-5-カルボン酸をコアにするCu錯体を得て,液晶性を5-アルコキシトロポロン錯体や2-アミノトロポン誘導体と比較した。このように,2および5位の置換基や金属イオンによって性質が異なった。金属イオンによる性質の違いはCu錯体は平面4配位構造,Zn錯体は正4面体構造,V=O錯体は平方錐構造,Ni錯体は8面体構造をとることが知られているので,配位構造の差で説明できる。次に,トロポン環をアルキレン鎖で繋いだ3種の2量体がトロポン環の相対的な方向によって性質が異なることを見い出した。また,2位にベンゾイルオキシ基やベンゾイルアミノ基を持つ5-シアノトロポン誘導体が,ベンゾイル基上のアルコキシ鎖の数によって,スメクチックA相やカラムナー相を発現した。このように,トロポノイドの持つ水素結合能や金属錯形成能が液晶性発現に大きく寄与していることが明らかとなった。また,カラムナー相を発現するトロポノイドアミド体が種々の有機溶媒に対してゲル化能を示すことなど,液晶性発現とゲル化能に相関があることも判明した。

众所周知，诸如PIE-PI相互作用和氢键之类的弱相互作用在分子组件的构建中起着重要作用。申请人专注于在日本出生和开发的肌肉样子的氢键和金属复合物的形成能力，旨在通过使用这些功能来构建高阶组件，并阐明这些组件表达的功能。首先，发现使用形成金属络合物的能力合成了5-烷氧基型的Cu和V = O复杂的液体晶体，并且表达了较高阶段的近晶型相，例如Essectic B和G相。但是，由于这些相的过渡温度出现在高温范围内，因此今年我们通过将2-氨基衍生物合成为新的液晶而实现了目标，目的是降低分子的对称性并降低过渡温度。此外，将甲基引入到氮原子上，并能够表达列中的软相（如列和近晶）。此外，还获得了使用Tropolone-5-羧酸的CU复合物，该辅助酸在Tropolone的5位上具有吸引电子的羧酸基团，作为核心，将液晶性特性与5-烷氧基元中的液体晶体特性与2-氨基氧基化合物进行了比较。因此，特性取决于位置2和5和金属离子处的取代基。金属离子引起的性质差异可以通过配位结构的差异来解释，因为Cu配合物具有平面正交结构，因此Zn络合物具有规则的四面体结构，V = O配合物具有平方锥结构，NI配合物具有八面体结构。接下来，我们发现与烷基链连接到tropone环的三个二聚体的性能取决于绞骨环的相对取向。此外，第二个位置上含有苯并氧基和苯甲酰氨基群的5-氰酮衍生物，取决于苯甲酰基组上的烷氧链的数量。因此，已经揭示了氢键合能力和金属复合物的形成能力对液晶表达显着贡献。还发现，液晶表达能力与胶凝能力之间存在相关性，例如表达柱状相的肌瘤体体表现出对各种有机溶剂的胶凝能力。