マクロ環型尿素分子を用いた逆ベシクルの創製と機能制御

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有機溶媒中で自己形成する分子組織体はバルク相とは異なるユニークな微視的環境を提供できるために、分子認識や触媒反応の場としての活用が期待できる。しかしながら、水中ミセルに対する有機溶媒中の逆ミセルが活発に研究されているのに対して、水中のベシクルに対する有機溶媒中のそれは殆ど研究例がない。そこで、我々は、特定のコンフォメーションをとるように予めプログラムされた機能性分子としてレゾルシナレンに立体的に嵩高い光学活性尿素を8つ導入した分子の開発に取り組んだ。本研究では、有機溶媒中における逆ベシクルの形成を目指して、より立体障害の少ないアルキル尿素を導入したレゾルシナレン誘導体を分子設計し、開発することに成功した。水素結合形成能および会合特性を検討したところ、クロロホルム中において粒径が400-700nmのベシクル状会合体を形成することを、DLS、XRDおよびTEMによって明らかにした。唯一、逆ベシクルを形成することが報告されているMendozaの分子が環状尿素によるface-to-face型の水素結合を利用して自己会合体を形成しているのに対して、本研究では、side-by-side型の水素結合をバンドル状に寄り集めて制御することで、同様な逆ベシクルが形成できることを初めて明らかにした。さらに、逆ベシクルの尿素ドメインには塩化物イオンなどのアニオンがゲストとして捕捉されることも実証した。本研究の成果は、有機合成化学および分子認識化学に基づいて、側鎖が分子内水素結合によって寄り集まるようにプログラムされた機能性分子を用いてユニークな逆ベシクルを開発するための有益な知見として意義深い。