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配位結合ナノチューブの自己組織化における精密構造制御とその機能化

配位键合纳米管自组装的精确结构控制和功能化

基本信息

批准号：
05J11901
负责人：
山口拓実
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11901/
关键词：
自己集合パラジウムナノチューブ配位結合分子認識

项目摘要

特異な分子包接能を有する中空ホスト化合物は、イオンや分子などの物質貯蔵や、化学反応場としての利用など、様々な応用が期待されている。しかしながらホスト分子の内部空間を用いた高度な機能化学を行うためには、空間の精密構造制御が不可欠である。そこで、パネル状の有機配位子と金属イオンとの自己集合により、様々な形状の中空錯体を簡便に構築する手法が注目されている。本研究ではこれまでに、配位子の合理設計により、3.5nmの単一有限長を有する配位結合ナノチューブの定量的合成や、チューブに内包したゲスト分子が示す特異な反応性を活用した動的酸化還元システムの構築を達成している。今回、精密構築した自己組織化ナノ空間を反応場として用いることで、既存の反応開発の設計指針では達成できない、有益な物質変換手法の開拓を行った。パネル状配位子とPd錯体から自己組織化構築した、かご状、椀状、チューブ状のホスト分子を用いてTTF包接錯体を合成した。それらの電気化学応答性をサイクリックボルタンメトリーによって測定した結果、内包されたTTFの酸化電位はホストの形状に大きく依存し、特にチューブ状錯体内では反応が強く抑制されることを見出した。一方、かご状錯体を用いて、共役カルボニル化合物の選択的分子間光反応を行った。共役カルボニル化合物は通常、光照射により複数の反応が同時に進行してしまい、所望の反応のみを選択的に行うことは困難である。これに対し、自己組織化孤立空間内ヘオルトキノン類とトルエン誘導体を同時に包接し、基質の配向を制御することで、分子間光反応を定量的かつ速やかに達成した。各種NMR、X線結晶構造解析、吸収スペクトル測定による解析から、ホストの立体的制約と電子的な相互作用の協奏効果によって、通常溶液中における反応では全く得られない1,4付加体が一義的に生成することを明らかにした。

Specific molecular inclusion energy can be found in hollow compounds, molecules, substances, chemical reaction fields, and applications. The internal space of molecules is highly functional and the precise structure of space is indispensable. The simple construction of hollow complexes of various shapes and sizes has attracted much attention. In this study, the rational design of ligands, 3.5 nm single finite length, coordination binding, quantitative synthesis, molecular inclusion, and the construction of reactive acidizing agents were achieved. Now, precision construction, self-organization, space reflection, application, existing reflection, development, design guidelines, beneficial material transformation, development, etc. The structure of the ligand complex is self-organized and the TTF complex is synthesized. The electric and chemical properties of TTF are greatly dependent on the shape of TTF. The intermolecular light reflection of a selected compound is carried out by using a solvent and a solvent. In general, the reaction between multiple reactions under light irradiation is carried out simultaneously, and the reaction between desired reactions is difficult to select. In this case, the self-organized isolated space is divided into two groups: the induction body is simultaneously connected, the alignment of the matrix is controlled, and the intermolecular light reflection is quantified. Various NMR, X-ray crystal structure analysis, absorption measurement, analysis, three-dimensional constraints, electron interaction, coordination, reaction in ordinary solutions, and the formation of a single additive.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Unusual [2+4] and [2+2] cycloadditions of arenes in the confined cavity of self-assembled cages

DOI：
10.1021/ja071591x
发表时间：
2007-06-06
期刊：
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子：
15
作者：
Nishioka, Yuki;Yamaguchi, Takumi;Fujita, Makoto
通讯作者：
Fujita, Makoto

Highly selective photomediated 1,4-radical addition to o-quinones controlled by a self-assembled cage.

DOI：
10.1002/anie.200705139
发表时间：
2008-02
期刊：
Angewandte Chemie
影响因子：
0
作者：
Takumi Yamaguchi;M. Fujita
通讯作者：
Takumi Yamaguchi;M. Fujita

Self-assembly and host-guest chemistry of a 3.5-nm coordination nanotube.

DOI：
10.1002/asia.200600429
发表时间：
2007-04
期刊：
Chemistry, an Asian journal
影响因子：
0
作者：
Takumi Yamaguchi;S. Tashiro;Masahide Tominaga;M. Kawano;T. Ozeki;M. Fujita
通讯作者：
Takumi Yamaguchi;S. Tashiro;Masahide Tominaga;M. Kawano;T. Ozeki;M. Fujita

自己集合性かご型錯体内での光誘起ラジカル反応

自组装笼状复合物内的光诱导自由基反应