選択性制御を鍵とした環状ホスト結晶による有機分子およびレアメタルの精密分離

カリックスアレーン(CA)類の結晶を用いた難分離性有機分子およびレアメタルの精密分離法の開発に関して計画した課題に対し，本年度は下記の成果を得た。１．カリックス[4]アレーン類の結晶を用いて，二置換芳香族化合物などの有機分子異性体をゲストとした競争的包接実験を行い，捕捉効率や異性体選択性を詳細に調査した。いくつかのゲストの競争的包接実験においては，ホストに対して各異性体が1モル当量ずつのみ溶液中に存在する条件下で，一つの異性体を高選択的に捕捉することに成功した。また，溶液中からのゲスト捕捉機構の解明に，平衡吸着解析などが利用できることを明らかにした。さらに，カリックスアレーン類縁体の有機分子包接能も明らかにした。２．カリックス[4]アレーンの結晶を用いた置換フェノール異性体の競争的包接実験において，ゲストを溶解する溶媒の極性，温度，または添加剤により，捕捉される異性体の選択性をスイッチできることを明らかにした。また，クロロフェノールをゲストとした際の選択性の発現機構を，各異性体の包接結晶の生成速度および熱安定性の比較，ならびに各異性体包接結晶および共包接結晶のX線構造解析により解明した。３．配位性官能基を有するカリックス[4]アレーンの結晶によるレアメタル捕捉において，SEM-EDX分析が金属捕捉後の錯体構造解析に利用できること，ジアミノカリックス[4]アレーンの塩酸塩の結晶が酸性溶液中からの白金族イオンの捕捉に利用できることを明らかにした。

カリックスアレーン(CA)類の結晶を用いた難分離性有機分子およびレアメタルの精密分離法の開発に関して計画した課題に対し，本年度は下記の成果を得た。１．カリックス[4]アレーン類の結晶を用いて，二置換芳香族化合物などの有機分子異性体をゲストとした競争的包接実験を行い，捕捉効率や異性体選択性を詳細に調査した。いくつかのゲストの競争的包接実験においては，ホストに対して各異性体が1モル当量ずつのみ溶液中に存在する条件下で，一つの異性体を高選択的に捕捉することに成功した。また，溶液中からのゲスト捕捉機構の解明に，平衡吸着解析などが利用できることを明らかにした。さらに，カリックスアレーン類縁体の有機分子包接能も明らかにした。２．カリックス[4]アレーンの結晶を用いた置換フェノール異性体の競争的包接実験において，ゲストを溶解する溶媒の極性，温度，または添加剤により，捕捉される異性体の選択性をスイッチできることを明らかにした。また，クロロフェノールをゲストとした際の選択性の発現機構を，各異性体の包接結晶の生成速度および熱安定性の比較，ならびに各異性体包接結晶および共包接結晶のX線構造解析により解明した。３．配位性官能基を有するカリックス[4]アレーンの結晶によるレアメタル捕捉において，SEM-EDX分析が金属捕捉後の錯体構造解析に利用できること，ジアミノカリックス[4]アレーンの塩酸塩の結晶が酸性溶液中からの白金族イオンの捕捉に利用できることを明らかにした。