Development of a synthetic methodology for novel self-assemblies based on molecular self-assembly processes

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本研究は、分子自己集合体の形成過程を解明し、反応メカニズムに基づいた新たな分子自己集合体や分子システムの構築を目的とする。本採用期間の前半では、Pd(II)をはじめとした平面四配位金属イオン-ピリジン系ケージ(以下、CC)を研究対象とした。前年度より進めていたPd(II)イオンとピリジン系三座配位子(L)からなるPd6L4四角錐CCの自己集合過程の解明ならびに速度論的制御による部分構造から四角錐錯体への選択的な変換に関する研究を元に、本年度は生成種の追加同定を加えて議論を充実させ、この成果をInorg. Chem.誌に査読付き論文として発表した。さらに本年度より、パドルホイール錯体-カルボン酸誘導体系ケージ(以下、MOC)にも研究対象を拡大した。 CCおよびMOCはコンセプトとして互いに類似しているものの、これまで独立して発展しており包括的な議論は進められていなかった。そこで、CCおよびMOCの合成が報告されている計200報近い論文から実験情報を抽出しメタ解析を行った。その結果どちらのケージ合成においても、配位子の剛直性が重要であること、金属イオン上の配位子交換の速さに応じてケージ合成の温度を変化させることが重要であることを見出した。この解析結果を総説としてまとめた（現在論文投稿中）。MOCの中でも、M = Rhのケージは高い安定性を有しており研究対象として近年注目を集めている。立方八面体型RhMOCの自己集合過程を調べた結果、立方八面体型RhMOCよりも小さい部分構造が自己集合の初期段階で生成していることを見出した。同様に自己集合過程を調べた結果、カルバゾールジカルボン酸誘導体を有する八面体型RhMOCを反応時間24時間で合成することに成功した。