カチオン性ナノ空間による高選択的な分子認識と光触媒反応

利用阳离子纳米空间的高选择性分子识别和光催化反应

• 批准号: 15J10827
• 负责人: 矢崎 晃平
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J10827/
• 关键词: アントラセン; カチオン性三次元構造体; 窒素含有多環芳香族骨格; 分子カプセル; 分子チューブ; ダブルカプセル; アクリジニウム骨格; カチオン構造体; 自己集合; アニオン内包; カプセル

本研究では、光触媒反応への展開を目指して、カチオン性の多環芳香環骨格を有する新規ホスト分子を構築し、その分子内包能を明らかにした。これまで我々の研究グループでは、アントラセン環骨格を有する湾曲型ビスピリジン配位子を共有結合で架橋し、カチオン性のボウル状及び、チューブ状分子の合成および分子認識能を報告している(K. Yazaki, M. Yoshizawa et al., Chem. Commun., 2013, 49, 1630-1632, K. Yazaki, M. Yoshizawa et al., Nature Commun., 2014, 5, 5179)。本年度は、有機光触媒として知られるアクリジニウム環を2つ有する湾曲ビスピリジン配位子を設計・合成し、これとPd(II)イオンとの自己集合により新規なポリカチオン性カプセルを構築した(K. Yazaki, M. Yoshizawa et al., Chem. Eur. J., 2016, 22, 17557-17561. Hot paper)。また、同様に有機光触媒として知られるフェナジン環を有する配位子を用いて、酸化還元応答性カプセルを構築した。 (K. Yazaki, M. Yoshizawa et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 15031-15034) 。最後に、4つのアントラセン環を有するW型トリピリジン配位子を設計・構築し、この配位子とPd(II)イオンからM3L4組成のダブルカプセルを合成した。また、ダブルカプセルを用いてピーナツ型錯体の構築および二つの空間へのヘテロ内包を達成した。(論文投稿中)。

在本研究中，我们构建了一种具有阳离子多环芳环骨架的新型主体分子，并阐明了其分子封装能力，旨在发展光催化反应。迄今为止，我们课题组已报道了通过弯曲双吡啶配体与蒽环骨架的共价交联来合成阳离子碗状和管状分子并具有分子识别能力（K. Yazaki, M. Yoshizawa et al., Chem. Commun. , 2013, 49, 1630-1632, K. Yazaki, M. Yoshizawa 等人, Nature通讯，2014，5，5179）。今年，我们设计并合成了具有两个吖啶环的弯曲双吡啶配体，被称为有机光催化剂，并通过将其与Pd(II)离子自组装构建了一种新型聚阳离子胶囊（K. Yazaki，M. Yoshizawa等人）等，《化学杂志》，2016 年，22，17557-17561。此外，使用含有吩嗪环的配体（也称为有机光催化剂）构建了氧化还原响应胶囊。 (K. Yazaki, M. Yoshizawa 等人, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 15031-15034)。最后，设计并构建了具有四个蒽环的W型三吡啶配体，并由该配体与Pd(II)离子合成了具有M3L4组成的双胶囊。此外，我们利用双胶囊构建了一个花生形的复合体，并实现了两个空间的异质包容。 （论文提交正在进行中）。

项目成果

Polycationic-Shelled Capsular and Tubular Nanostructures and Their Anionic-Guest Binding Properties

聚阳离子壳囊状和管状纳米结构及其阴离子客体结合特性

• DOI: 10.1002/chem.201604384
• 发表时间: 2016
• 作者: Kohei Yazaki; Yoshihisa Sei; Munetaka Akita; Michito Yoshizawa
• 通讯作者: Michito Yoshizawa

Preparation and Host Properties of Capsular and Tubular Nanostructures with Polycationic Shells (poster)

具有聚阳离子壳的胶囊和管状纳米结构的制备和主体性能（海报）

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Yazaki; Y. Sei; M. Akita; M. Yoshizawa
• 通讯作者: M. Yoshizawa

A Polycationic Molecular Capsule Bearing Acridinium Panels and the Anionic-Guest Binding Properties (poster)

带有吖啶面板的聚阳离子分子胶囊和阴离子客体结合特性（海报）

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Yazaki; Y. Sei; M. Akita; M. Yoshizawa
• 通讯作者: M. Yoshizawa

ポリカチオン性分子カプセルの構築と性質（口頭発表・ポスター発表）

聚阳离子分子胶囊的构建和性能（口头报告/海报报告）

• 发表时间: 2015
• 作者: ○矢崎晃平・吉沢道人

アントラセン環性骨格を有するダブルカプセルの構築と分子内包能（ポスター）

具有蒽环状骨架和分子包合能力的双胶囊的构建（海报）

• 发表时间: 2016
• 作者: 矢崎晃平・吉沢道人