フラーレン系超分子を用いる電子移動系の開発

本研究ではファンデルワールス相互作用が主要因となる受容体としてカリックス[5]レンを見い出し,フラーレン系超分子を合成した。さらにカリックス[5]アレンを2単位,適当な架橋鎖で連結したホストは,フラーレンの分子サイズの違いを識別することが可能で,C60よりサイズのおおきなC70をより強く包接することが分かった。さらに超分子の熱運動過程の解析を分子動力学計算により行い,電子移動系の開発の基礎となる構造データを得た。さらに、系超分子生成の熱力学解析からフラーレンの包接にさいして、脱溶媒和が重要であることや、水素結合や配位結合で自己会合するホスト分子を合成し、フラーレンの捕捉と放出を制御することに成功した。フラーレンとカリックス[5]アレンの超分子錯体の光化学初期過程の研究は東北大学の伊藤教授の協力で進んでおり,フラーレンの三重項の寿命が超分子錯体の形成に伴い大きく短縮することが明らかにされた。フラーレン系超分子を用いる電子移動系の研究はカリックス[5]アレンとテトラフェニルポルフィリンを適当な架橋鎖をエステル結合で連結した化合物の合成に成功している。しかし,ポルフィリン連結カリックス[5]アレンはややフラーレンとの会合が小さいことが明らかにされたので,フラーレン系超分子の生成定数の大きなカリクサレンを2単位架橋したホストをポルフィリンと連結した化合物が電子移動系の研究には適当であることが分かった。

本研究ではファンデルワールス相互作用が主要因となる受容体としてカリックス[5]レンを見い出し,フラーレン系超分子を合成した。さらにカリックス[5]アレンを2単位,適当な架橋鎖で連結したホストは,フラーレンの分子サイズの違いを識別することが可能で,C60よりサイズのおおきなC70をより強く包接することが分かった。さらに超分子の熱運動過程の解析を分子動力学計算により行い,電子移動系の開発の基礎となる構造データを得た。さらに、系超分子生成の熱力学解析からフラーレンの包接にさいして、脱溶媒和が重要であることや、水素結合や配位結合で自己会合するホスト分子を合成し、フラーレンの捕捉と放出を制御することに成功した。フラーレンとカリックス[5]アレンの超分子錯体の光化学初期過程の研究は東北大学の伊藤教授の協力で進んでおり,フラーレンの三重項の寿命が超分子錯体の形成に伴い大きく短縮することが明らかにされた。フラーレン系超分子を用いる電子移動系の研究はカリックス[5]アレンとテトラフェニルポルフィリンを適当な架橋鎖をエステル結合で連結した化合物の合成に成功している。しかし,ポルフィリン連結カリックス[5]アレンはややフラーレンとの会合が小さいことが明らかにされたので,フラーレン系超分子の生成定数の大きなカリクサレンを2単位架橋したホストをポルフィリンと連結した化合物が電子移動系の研究には適当であることが分かった。