フラーレン系超分子を用いる電子移動系の開発

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フラーレン(C60)は比較的大きな電子受容能をもつことから,近年注目を集めている分子である。現在までにC60が適当な電子供与体と化学結合で結ばれた誘導体の合成がいくつか報告されているが、我々はC60の超分子系を適当な電子供与体と組み合わせることにより電子移動系を構築することを考えている。しかしC60は極性な官能基をもたないことからその超分子形成の報告例は非常に少ない。そこで我々はC60を有機溶媒中で捕捉することのできる分子を探索したところ,カリックス[5]アレンが種々の有機溶媒中で安定な包接錯体を形成することを見い出した。結晶解析によると、カリックス[5]アレンの開口部にヨウ素をもつ誘導体とC60の包接錯体は2分子のホストにより形成される空孔のなかにC60を包み込んだものであった。また開口部にメチル基をもつ誘導体より生成する包接錯体はこれとは異なり1:1の組成を有していた。これらのホストとC60の結晶の構造をもとに,カリックス[5]アレンの5枚のベンゼン環がC60の炭素に及ぼす遮幣効果を,我々が開発した化学シフト計算法を用いて1:1錯体について見積もったところ、実測の^<13>C-NMRにおける0.35ppmの高磁場シフトをよく再現したことから、溶液中においても結晶中と同様,C60はカリックス[5]アレンの空孔のなかに包接されていることが明らかとなった。