トロボノイドのもつ水素結合能と錯体形成能を利用した分子集合体の構築

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トロポンやトロポロンで代表されるトロポノイドの化学はわが国で誕生し,発展した研究分野である。トロポノイドの構造上の特徴の1つにカルボニル基の存在である。X線結晶構造解析によると,トロポロンはほとんど平面な2量体構造を形成している。一方,トロポロンの銅錯体は結合交替を示し,いくぶん平面からずれている。本研究ではトロポロンのカルボニル基に着目し,トロポノイドの水素結合能や錯体系性能を生かして,直線型分子系, 「へ」の字型分子系,三叉型分子系など集合体を構築することを目的としている。直線型分子系としては,5-アルコキシトロポロンの金属錯体を合成した。亜鉛錯体は非液晶であったが,銅錯体は高次のスメクチック相を示した。銅錯体がスメクチックB相とスメクチックG相を発現することは,粉末X線回折と組織観察から行った。銅錯体がスメクチックB相を示す200℃の粉末X線回折から,低角側に5本の鋭い反射が観測でき,層構造を形成していることがわかる。層間隔(d)は29.2Åと求まり,計算から得られた分子長(51Å)よりかなり短かった。このことから,銅錯体のスメクチックB相ではアルキル鎖が互いに入り組んだ構造をとっていると考えられる。スメクチックG相を発現する180℃では,6本の鋭い反射が観測され,層間隔が28.4Åと求まった。従って,銅錯体のスメクチックG相では,約13.4°程傾いている。一方,亜鉛錯体では,結晶相しか示さなかった。銅錯体と亜鉛錯体の物性の違いは銅錯体が平面4配位構造をとり,亜鉛錯体はテトラヘドラル構造をとるためと考えられる。現在,他の錯体の合成を行っている。