結合生成・解裂を伴わない新規キロプティカルフォトクロミック分子

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本研究では、申請者がこれまでの研究で研究してきた酸化還元応答型のキロプティカルスイッチ分子をさらに発展させ、結合の形成・解裂を伴わない、コンフォマー変換型の新しいコンセプトのスイッチング分子をフォトクロミズム系に適応することを目的とした。応答系には、これまで用いてこなかった、硫黄含有パラシクロファンを用い、ピリジンを導入することで、カチオンに対するセンシング機能を有するキラルシクロファンを新規に設計合成した。この分子のX線結晶構造解析、ならびに理論計算から、その構造に関して検討し、側鎖骨格の差に起因するコンフォマーの存在が明らかとなった。また、そのCDスペクトルは、溶液中でのそれら骨格の微細な変化、ならびにコンフォマー間の分布に大きく影響されることが明らかとなった。この分子を、酸化還元、プロトン濃度、溶媒、温度などの様々な環境因子化で検討したところ、多くの波長領域でCDスペクトルが見掛け上反転するという、スイッチングに極めて有効な特異な変化を生じることが明らかとなった。これらをフォトクロミズム糸に用いるための初期的な検討として、蛍光CDならびに時間分解でのCDスペクトルの測定を行い、フォトクロミズム系に適応可能なことが明らかとなったため、新たな分子設計の指針を得ることができた。成果は国内外の学会での発表を行うことで公表したが、詳細に関しては学術論文に公表(投稿準備中)することで成果の還元を行った。