新規チオカリックスアレーンの創製とその機能開発

新型硫萼芳烃的创造及其功能开发

• 批准号: 09750940
• 负责人: 壹岐 伸彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750940/
• 关键词: チアカリックスアレーン; 金属イオン; 分子認識; 不斉識別; 分離機能; センシング機能; 機能性材料; 環境浄化; チオカリックスアレーン; カリックスアレーン; 配位子; 金属錯体; S配位; 溶媒抽出; X線結晶構造解析

本年度はチオカリックス[4]アレーン(1)を修飾して次の3項目の機能開発を行い,当研究課題の目標を達成した.1. 金属イオンの高性能認識機能:1の架橋硫黄をSO及びSO_2に選択的に酸化し,それぞれスルフィニルカリックス[4]アレーン(2)及びスルホニルカリックス[4]アレーン(3)を合成した.1〜3の金属イオンの認識機能を溶媒抽出法で比較検討した.40種類もの広範な金属イオンの中から3はハードな金属イオンを,1はソフトな金属イオンを,2は両方を認識した.この様に架橋Sの酸化状態により金属イオンの認識選択性を制御できた.また架橋部位に配位原子を持たない通常のカリックス[4]アレーン(4)は同条件下で錯形成しないことを確認した.一方1のフェノール性水酸基をアルキル化し,テトラキス((エトキシカルボニル)メトキシ)チオカリックス[4]アレーン(5)を合成した.5のcone,partial cone,及びl,3-alternateの立体配座は塩基触媒によって制御できた.また5の立体配座によりアルカリ金属イオンの認識選択性が制御できた.以上は合成化学や錯体化学的に興味深いだけでなく,将来,金属錯体触媒や,金属イオンのセンシング法,高効率的分離回収法に応用を拓く,重要な発見である.2. 新規不斉識別機能素子:5に不斉アミンを導入した誘導体6を合成し,ガスクロマトグラフィー用の不斉固定相として用い光学異性体の分離に成功した.4から同様に得られた不斉固定相は不斉識別せず,本系でも架橋基の重要性が示された.3. 環境浄化機能材料:1を直接スルホン化し,水溶性ホスト化合物チオカリックス[4]アレーンテトラスルホン酸(7)を合成した.7は有機ハロゲン化合物等の環境中の有害物質を高効率で捕捉した.7とイオン交換材料を複合化し,水中のppmレベルの有機ハロゲン化合物の除去機能材料を創製した.

This year は チ オ カ リ ッ ク ス [4] ア レ ー ン (1) を modified し て の 3 project の function open 発 を い, when research topic の を fabricate し た. 1. Metal イ オ ン の high-performance know function: 1 の bridging sulfur を SO and び SO_2 に sentaku に acidification し, そ れ ぞ れ ス ル フ ィ ニ ル カ リ ッ ク ス [4] ア レ ー ン (2) and び ス ル ホ ニ ル カ リ ッ ク ス [4] ア レ ー ン (3) synthetic し を た. 1 ~ 3 の metal イ オ ン の know function を solvent extraction method で compare beg し 検 た. 4 0 kinds も の hiroo van な metal イ オ ン の in か ら 3 は ハ ー ド な metal イ オ ン を, 1 は ソ フ ト な metal イ オ ン を, 2 は struck party を know し た. こ の others に state of bridge S の acidification に よ り metal イ オ ン の know を sentaku sex suppression で き た. ま た bridge site に coordination atoms を hold た な い usually の カ リ ッ ク ス [4] ア レ ー ン (4) Under the same conditions, で errors form で な な とを とを とを confirm た た. Party 1 の フ ェ ノ ー ル sexual water acid radical を ア ル キ ル し, テ ト ラ キ ス ((エ ト キ シ カ ル ボ ニ ル) メ ト キ シ) チ オ カ リ ッ ク ス [4] ア レ ー ン (5) を synthetic し た. 5 の cone, partial Cone and び l, 3 - alternate の stereo match a は salt base catalyst に よ っ て suppression で き た. ま た 5 の stereo match a に よ り ア ル カ リ metal イ オ ン の know sentaku sex が suppression で き た. Above は synthetic chemistry や misprinted chemical に tumblers deep い だ け で な く, in the future, metal misprinted catalyst や, metal イ オ ン の セ ン シ ン グ method, method of separation of the high rate of unseen back 収 に 応 を billiton く, important な 発 see で あ る. 2. New rules not 斉 recognition function element: 5 に not 斉 ア ミ ン を import し た inductor 6 し を synthesis, ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー use の not 斉 stationary phase と し て in い optical straight body の separation に succeed し た. 4 か ら with others に must ら れ た 斉 stationary phase は not 斉 recognition せ ず, the department で も frame bridge foundation の importance が shown さ れ た. 3. Environment can mechanism for material: at 1 を directly ス ル ホ ン し, water-soluble ホ ス ト compound チ オ カ リ ッ ク ス [4] ア レ ー ン テ ト ラ ス ル ホ ン acid (7) を synthetic し た. 7 は organic ハ ロ ゲ ン compound を の の environment harmful material such as high working rate で capture し た. 7 と イ オ ン exchange composite material を し, water の PPM レ ベ ル の organic ハ ロ Youdaoplaceholder0 ゲ compound ゲ removes functional materials を to create <s:1> た.

项目成果

Nobuhiko Iki: "A New Chiral Stationary Phase for Gas Chromatography by Use of a Chiral Thiacalix[4]arene Derivative" Chem.Lett.・10. 1065-1066 (1998)

Nobuhiko Iki：“使用手性 Thiacalix[4]芳烃衍生物进行气相色谱分析的新手性固定相”Chem.Lett.・1065-1066 (1998)

Nobuhiko Iki: "Selective Synthesis of Three Different Isomers of Tetrakis[(ethoxycarbonyl)methoxy]thiacalix-[4]arene and Their Complexation Properties Towards Alkali Metal Ions" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. ・12. 2745-2750 (1998)

Nobuhiko Iki：“四[(乙氧基羰基)甲氧基]thiacalix-[4]芳烃的三种不同异构体的选择性合成及其对碱金属离子的络合特性”J.Chem.Soc.，Perkin Trans.2。 2750 (1998)

Nobuhiko Iki: "A New Water-Soluble Host Molecule Derived from Thiacalixarene" Chem.Lett.・7. 625-626 (1998)

Nobuhiko Iki：“从硫杂芳烃衍生的新型水溶性主体分子”Chem.Lett.・7（1998）

Nobuhiko Iki: "Coordination of Epithio Groups of p-tert-Butylthiacalix[4]arene in the Zn^<2+> Complex Studied by X-ray Crystallography" Chem.Lett.(印刷中). (1999)

Nobuhiko Iki：“通过 X 射线晶体学研究 Zn^2+ 复合物中对叔丁基硫杂环芳烃的配位”Chem.Lett（出版中）。

Nobuhiko Iki: "Selective Oxidation of Thiacalix[4]arenes to the Sulfinyl-and Sulfonylcalix[4]arenes and Their Coordination Ability to Metal Ions" Tetrahedron Lett.39・41. 7559-7563 (1998)

Nobuhiko Iki：“Thiacalix[4]芳烃选择性氧化为亚磺酰基和磺酰基杯[4]芳烃及其与金属离子的配位能力”Tetrahedron Lett.39・41（1998）。