バッキーボウルの自在構築

バッキーボウルの中には、ボウル骨格自体にキラリティを有する分子が存在するが、これまでキラルボウルのエナンチオマーの合成はおろか、光学分割による分離も達成されていない。このようなボウルキラリティが他のどのような物性に転写できるかについても興味が持たれるが、ナノチューブ合成に関して言えば、ボウルキラリティの完全制御は、SWNTのキラリティまで含めた完全制御合成を実現する可能性を秘めている。そこで、本研究ではバッキーボウルのエナンチオマーの化学合成に挑み、その結果,最も単純なC3対称構造のキラルバッキーボウルであるトリメチルスマネンのエナンチオマー合成に初めて成功した。またその過程において、(1)パラジウムクラスターを用いたハロアルケンの環化三量化反応、(2)3置換オレフィンのタンデムROM-RCMオレフィンメタセシス反応、(3)低温での高速脱水素酸化反応、の3反応について開発に成功した。一方、CDスペクトルの減衰を観測することにより、バッキーボウルに特徴的な動的挙動のひとつである「ボウル反転」の活性化エネルギーを測定することにも成功した.このことは、キラリティを有するバッキーボウルにおいては、本手法が一般的に適用可能であることを示している。さらには、上記手法で得られるホモキラル中間体を出発物質として、数多くの3次元性を持つホモキラル共役化合物の合成にも成功しており、単にバッキムボウル合成だけでなく、広範な応用性を有していることを示すことができた。

バッキーボウルの中には、ボウル骨格自体にキラリティを有する分子が存在するが、これまでキラルボウルのエナンチオマーの合成はおろか、光学分割による分離も達成されていない。このようなボウルキラリティが他のどのような物性に転写できるかについても興味が持たれるが、ナノチューブ合成に関して言えば、ボウルキラリティの完全制御は、SWNTのキラリティまで含めた完全制御合成を実現する可能性を秘めている。そこで、本研究ではバッキーボウルのエナンチオマーの化学合成に挑み、その結果,最も単純なC3対称構造のキラルバッキーボウルであるトリメチルスマネンのエナンチオマー合成に初めて成功した。またその過程において、(1)パラジウムクラスターを用いたハロアルケンの環化三量化反応、(2)3置換オレフィンのタンデムROM-RCMオレフィンメタセシス反応、(3)低温での高速脱水素酸化反応、の3反応について開発に成功した。一方、CDスペクトルの減衰を観測することにより、バッキーボウルに特徴的な動的挙動のひとつである「ボウル反転」の活性化エネルギーを測定することにも成功した.このことは、キラリティを有するバッキーボウルにおいては、本手法が一般的に適用可能であることを示している。さらには、上記手法で得られるホモキラル中間体を出発物質として、数多くの3次元性を持つホモキラル共役化合物の合成にも成功しており、単にバッキムボウル合成だけでなく、広範な応用性を有していることを示すことができた。