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

使用大环尿素分子反转囊泡的创建和功能控制

基本信息

批准号：
15750122
负责人：
林田修
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

由于有机溶剂中自我形成的分子结构可以提供与大相位不同的独特微观环境，因此它们可用作分子识别和催化反应的地方。但是，尽管已经积极研究了水胶束的有机溶剂中的反向胶束，但几乎没有对水囊泡进行的研究。因此，我们一直致力于开发一个分子，该分子将八个在异位分子中引入了八个宽敞的光学活性尿素，作为已预先编程以采用特定构象的功能分子。在这项研究中，我们成功地设计和开发了一种分子植烯烯衍生物，该衍生物融合了烷基尿素，该烷基尿素在空间上较小，目的是形成有机溶剂中的反向囊泡。 DLS，XRD和TEM研究并揭示了氢键形成能力和缔合性能，这些囊泡样相关在氯仿中形成，粒径为400-700 nm。虽然据报道形成逆囊泡的门多萨的唯一分子，它使用环状尿素进行面对面的氢键形成自我相关物体，但这项研究首次揭示了可以通过同时在束中的逐一氢键来形成类似的逆囊泡。此外，已经证明，诸如氯离子之类的阴离子被捕获为倒囊泡尿素域中的客人。这项研究的结果是有意义的，是使用编程的功能分子来开发独特的逆囊泡的有用发现，允许侧链通过有机合成化学和分子识别化学基于分子内氢键聚集。