水素結合に基づく多点分子認識場の設計と極性有機化合物の精密識別

基于氢键的多点分子识别场设计及极性有机化合物的精准识别

• 批准号: 01648510
• 负责人: 青山 安宏
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01648510/
• 关键词: 分子認識; 水素結合; ホスト-ゲスト; 包接化合物; 糖

水素結合を含む多点分子認識場を設計し、それを用いた多官能性の極性有機化合物の選択的な捕促と選択性の発現機構に関して重要な知見を得た。個々の成果は以下のとうりである。1.レゾルシンードデカナル環状四量体はジカルボン酸を二つのカルボキシル基の関与する二点水素結合により捕捉するが、このときジカルボン酸のアルキル鎖長に関して極めて大きな選択性が得られる。例えば最良基質であるグリタ-ル酸の結合定数(K)は1×10^5M^<-1>であるがメチレン鎖が2つ長いパメリン酸のそれはK=1×10^3M^<-1>である。2.適当な位置に水素結合場をもつRh(III)-ポルフィリンは配位結合と水素結合の二点相互作用によりアミノ酸を二点固定する。この時水素結合は選択性に大きく寄与する。これは金属配位結合が先に起こるため水素結合が実質的に分子内のプロセスになり分子間の反応に比べてエントロピ-の損失が少なくてすむからである。またこのような相互作用を利用してアミノ酸を選択的に液膜輸送することも可能になった。3.1で述べたレゾルシンーアルデヒド環状四量体は糖を選択的に水素結合に基づいて捕捉するが、糖のピラノ-ス環の立体化学が重要な因子であり、これに基づいてフルクト-ス(果糖)(捕捉可)とグルコ-ス(ブドウ糖)(捕捉困難)を識別することが可能である。4.2-ピリジル基をもつレゾルシン二量体は酸(リン酸やカルボン酸)と塩を形成する際アニオンのレゾルシン水酸基による安定化が大きく見られる。すなわち静電相互作用と水素結合の二点相互作用による塩の二点捕捉である。以上の結果、水素結合は単独では弱いがもう一つ別の(強い)相互作用と重なる分子内プロセスになり、付加体の安定性と選択性に大きな寄与をなすことが明らかとなった。

The important discovery of the mechanism for the selection and promotion of the selectivity of polar organic compounds containing multi-point molecular recognition fields for water binding was obtained. The results of a series of experiments are as follows: 1. The cyclic tetrahedra are composed of two groups of molecules: one group of molecules and the other group of molecules. For example, the binding constant (K) of the best substrate is 1 × 10^5M <-1>^<-1>. 2. The appropriate position for the binding field of water element is Rh(III)-complex. The two-point interaction of coordination binding and water element binding is complex. The combination of water and natural gas The metal coordination bond is the first to occur, and the water element bond is the first to occur. The intramolecular reaction is less costly than the intermolecular reaction. The interaction between the two groups is not only beneficial to the development of the two groups, but also beneficial to the development of the two groups. 3.1 The stereochemistry of the cyclic tetramer described above is an important factor in the stereochemistry of the carbohydrate binding base, which is an important factor in the stereochemistry of the carbohydrate ring. 4.2-The stabilization of the acrylic acid group in the acrylic acid group formed by the acrylic acid (acrylic acid and kalponic acid) and the acrylic acid binary is very obvious. Electrostatic interaction and two-point interaction of water element binding As a result, water binding alone is weak, a separate (strong) interaction is strong, and the stability and selectivity of the additive are strong.

项目成果

Y.Tanaka,Y.Ubukata,Y.Aoyama: "Selective Sugar Binding with a Synthetic Polyhydroxy Macrocycle.A Remarkable Selectivity for Furanose over Glucose." Chem.Lett.1905-1908 (1989)

Y.Tanaka、Y.Ubukata、Y.Aoyama：“与合成多羟基大环选择性糖结合。呋喃糖相对于葡萄糖具有显着的选择性。”

Y.Tanaka,Y.Kato,Y.Aoyama: "Two-Point Hydrogen-Bonding Interaction:A Remarkable Chain-Length Selelctivity in the Binding of Dicarboxylic Acids with Resorcinol-Aldehyde Cyclotetramer as a Multidentate Host" J.Am.Chem.soc.111. (1990)

Y.Tanaka、Y.Kato、Y.Aoyama：“两点氢键相互作用：二羧酸与间苯二酚醛环四聚体作为多齿主体的结合具有显着的链长选择性”J.Am.Chem.soc

Y.Aoyama,M.Asakawa,A.Yamagishi,H.Toi,H.Ogoshi: "Simultaneous Hydrogen Bonding and Metal Coordination Interaction in the Two-Point Fixation of Amino ACids with a Bifunctional Metallo-porphyrin Receptor" J.Am.Chem.soc.111. (1990)

Y.Aoyama，M.Asakawa，A.Yamagishi，H.Toi，H.Ogoshi：“氨基酸与双功能金属卟啉受体两点固定中的同时氢键和金属配位相互作用”J.Am.Chem

Y.Aoyama,T.Motomura: "Accumulation of Hydrogen Bonding and Electrostatic Binding Sites:Intramolecular Micro-solvation of Salts." J.Am.Chem.soc.

Y.Aoyama，T.Motomura：“氢键和静电结合位点的积累：盐的分子内微溶剂化。”