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大環状構造の自発開閉による分子トポロジーの制御と巨大分子のクリッピング認識

通过大环结构的自发开闭和大分子的剪切识别来控制分子拓扑

基本信息

批准号：
16655052
负责人：
鍋島達弥
金额：
$ 2.37万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

大環状構造をもつホスト分子がゲストを取り込む際に、自発的に開環してゲストと相互作用し、続く自発的閉環によってその認識過程を完結する動的分子認識の新モードを実現させることを目的に、前年度に合成したメタロホストのゲスト認識能について核磁気共鳴スペクトルを用いて詳細に検討した。用いたメタロホストは、ビピリジンと(チオ)尿素部位をもつポダンドと銅(I)とからほぼ定量的に得られる。こうして得られるメタロホストである擬環状化合物はハロゲン化物イオンを捕捉することを初年度に明らかにしているが、今回、末端にフェニル基をもつリン酸ジエステルをその空孔に強く取り込むことがわかった。また単純なフェニル基の代わりに、フェニル基の3,5位に大きな置換基であるt-Bu基をもつリン酸ジエステルをゲストに用いても同様の検討を行った。このゲストはCPKモデルを用いた考察により、メタロホストの空孔を通り抜けることができないにもかかわらず、メタロホストに強く取り込まれることがNMR滴定より明らかとなった。NOEの測定からもホストとゲストのシグナルの間に相関が見られ、ゲストがホスト空孔にロタキサン型で取り込まれていることが明らかとなった。さらに分子力場計算からもこの認識様式がエネルギー的に有利であることがわかった。これらの結果は、メタロホストの銅錯体部位が置換活性であるため、認識場となる空孔が開閉することができ、非常に大きな置換基を末端にもつゲストであっても、被認識部位がメタロホスト空孔に丁度よいサイズであれば有効な分子認識が可能であることを示している。つまり、本研究課題の当初の目的であった自発的な認識場の開閉による動的分子認識モードを実現することに成功した。この手法は生体巨大分子の認識にも適用可能であるなど、波及効果の大きな成果であると考えている。

A detailed study of molecular recognition of macrocyclic structures is presented in this paper. The molecular recognition of macrocyclic structures is based on the open loop, self-generated interaction, self-generated closed loop, and self-generated interaction. The use of In the early years, the pseudo-cyclic compounds were captured in the middle of the year, and the terminal compounds were captured in the middle of the year For example, if the base is pure, the base is substituted at position 3,5 and the base is substituted at position t-Bu, the base is substituted at position t-Bu and the base is substituted at position t-Bu. This is the first time that we've had a chance to see the world. NOE's measurement is based on the relationship between the number of holes and the number of holes. The molecular force field calculation method is used to calculate the molecular force field. As a result, the copper dislocation site is active, the recognition field is open and closed, and the displacement site is very large. The original purpose of this research project is to realize the realization of self-generated molecular cognition field. This technique is applicable to the understanding of biological macromolecules, and affects the results of macromolecules.