高機能イオンセンシングのための多座配位子設計

用于高性能离子传感的多齿配体设计

基本信息

批准号：
13740420
负责人：
平山直紀
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

多座配位子の化学構造が錯形成による金属イオンセンシング機能発現に及ぼす効果を包括的に評価し、これを新規センシング試薬の分子設計に利用することを目的として、溶媒抽出法を中心に用い、以下のような基礎的研究を行った。[1]各種のピリジン-2-カルボニル化合物とジアミン類とから合成される含ペンダントアーム無電荷Schiff塩基を錯形成試薬に用いて、2価遷移金属イオンのイオン対抽出選択性に及ぼすイミン窒素ドナー原子近傍の化学構造の効果について比較検討を行った。その結果、2つのイミン窒素原子間の架橋構造における立体的束縛が立体的歪みやシールド効果によって抽出選択性に影響を及ぼすことが確かめられた。さらに、ペンダントアームのピリジン環をかさ高いキノリン環に置き換えることにより、立体障害による抽出能の制御を行い、2価銅イオンの選択的抽出分離、すなわちイオンセンシングを実現した。[2]芳香族アミンの窒素原子に各種アリールスルホニル基を結合させてスルホンアミド型とした構造を有する新奇な二座及び四座配位子を設計し、2価遷移金属イオンのキレート抽出試薬としての機能を評価した結果、これらが同一骨格のフェノール型配位子と比較して亜鉛イオンに対する高いセンシング機能を示すことが見いだされた。また、導入するアリールスルホニル基上の置換基の及ぼす効果を検討し、電子吸引性基の導入が抽出能の増大をもたらすこと、および、2-位の置換基のみでは立体障害を示さず、2,6-二置換によってはじめて立体障害を示すことが見いだされた。

为了全面评估多齿配体的化学结构对通过形成络合物表达金属离子传感功能的影响，并将其用于新型传感试剂的分子设计，我们主要采用溶剂萃取方法，进行了以下工作。基础研究。 [1]以各种吡啶-2-羰基化合物和二胺作为络合物形成试剂合成的侧臂不带电希夫碱，亚胺氮供体对二价过渡金属离子的离子对萃取选择性的影响进行了比较研究。原子附近的结构。结果证实，两个亚胺氮原子之间的桥结构中的空间约束通过空间畸变和屏蔽效应影响萃取选择性。此外，通过用大体积的喹啉环取代侧臂的吡啶环，通过空间位阻控制萃取能力，实现二价铜离子的选择性萃取分离，即离子传感。 [2] 我们通过将各种芳基磺酰基键合到芳香胺的氮原子上，设计了具有磺酰胺型结构的新型二齿和四齿配体，并将其用作二价过渡金属离子的螯合萃取剂。发现与具有相同骨架的酚型配体相比，它们对锌离子具有更高的传感功能。此外，我们研究了取代基对引入的芳基磺酰基的影响，发现吸电子基团的引入提高了萃取能力，并且单独的2位取代基不会引起空间位阻；这种空间位阻首次通过 ,6-二取代表现出来。