面性不斉を有する環状ホスト分子による集合体構築とその機能開拓

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本研究では、環状分子ピラー[5]アレーンの特性である面性不斉及び、機能化の簡便さに着目し、分子が作るナノ空間の活用に取り組んでいる。前者に関して、ピラー[5]アレーンの動的な面性不斉は側鎖に不斉炭素を導入することでジアステレオマーの関係を形成する。得られたジアステレオマーはゲスト溶媒分子により片方の面性不斉の誘起が可能であった。ゲスト溶媒で片方の面性不斉を誘起した後、嵩高い置換基を導入することで動的な面性不斉を静的な面性不斉に変換する事が可能であった。これにより、今までは困難であった動的な面性不斉の制御後の不斉情報の保存が可能になった。さらに、溶液状態での面性不斉固定に加えて、結晶化のプロセスを用いることで偏りをほぼ100%近い状態で固定する事にも成功した。また、ピラー[5]アレーンの機能化に注目し共役系分子の導入による発光材料の開拓も行った。ピラーアレーンの1つのユニットにカップリング反応を行うことで、共役系ユニットを含むピラー[5]アレーンを合成した。蛍光測定により、蛍光スペクトル中に二つのピークを有するDual Emissionを示す事が明らかとなった。さらにこの二つの発光ピークに対して得られた励起スペクトルが一致したことから、二つの発光は同じ基底状態に由来しており励起状態において構造緩和があったと考えられる。また、溶媒極性を変化させた蛍光測定及び、Lippert-Mataga Plotsの結果から、局所的な励起による蛍光 (LE蛍光) と電荷移動蛍光によるエキサイプレックス蛍光 (Ex蛍光) の2成分に帰属することができた。ゲスト分子を滴下すると、Ex蛍光の減少とLE蛍光の増加が観測された。これはゲスト分子が共役系分子の立体構造を制限したためであると考えられる。 さらに、同様の骨格を有する高分子量体PA-Polymerの合成にも成功した。