Synthesis and Photophysical Properties of Helical Molecules based on Metacyclophan-1-enes

本研究では、架橋芳香族化合物に関する研究の一環として、その剛直なシクロファン骨格を利用して、系統的な研究が全くなされていないシクロファンを構成単位とするらせん状分子に着目し、これらの実用的な一般性の高い合成法を開発し、構造と物理的及び光化学的特性との相関関係を調べることを目的とするものである。本研究を遂行することにより、ラセミ化が全く起こらないらせん状分子の構築のみならず、従来のヘリセン研究における問題点を克服できたことは特筆すべき研究成果である。すなわち、現在まで報告例の少ない従来のヘリセン骨格を簡略化したo-ターフェニル骨格をもつシクロファン誘導体を構成単位とするらせん型分子の簡便な合成法を開発し、シクロファン骨格に基づく相互作用、光化学特性を解明することが本研究の特色である。さらに、一方の架橋鎖に二重結合を導入したベンゾ[2.2]メタシクロファン-1-エン型分子を合成し、原子価異性化による10b, 10c-ジヒドロピレン体への可逆的な相互変換に基づくホトクロミズム能のみならずヘリセン特有の旋光度の光制御システムを構築する。本研究成果を基に光駆動型分子認識素子、光応答性らせん状超分子ポリマー、光応答性不斉触媒の開発へと展開できる。

本研究では、架橋芳香族化合物に関する研究の一環として、その剛直なシクロファン骨格を利用して、系統的な研究が全くなされていないシクロファンを構成単位とするらせん状分子に着目し、これらの実用的な一般性の高い合成法を開発し、構造と物理的及び光化学的特性との相関関係を調べることを目的とするものである。本研究を遂行することにより、ラセミ化が全く起こらないらせん状分子の構築のみならず、従来のヘリセン研究における問題点を克服できたことは特筆すべき研究成果である。すなわち、現在まで報告例の少ない従来のヘリセン骨格を簡略化したo-ターフェニル骨格をもつシクロファン誘導体を構成単位とするらせん型分子の簡便な合成法を開発し、シクロファン骨格に基づく相互作用、光化学特性を解明することが本研究の特色である。さらに、一方の架橋鎖に二重結合を導入したベンゾ[2.2]メタシクロファン-1-エン型分子を合成し、原子価異性化による10b, 10c-ジヒドロピレン体への可逆的な相互変換に基づくホトクロミズム能のみならずヘリセン特有の旋光度の光制御システムを構築する。本研究成果を基に光駆動型分子認識素子、光応答性らせん状超分子ポリマー、光応答性不斉触媒の開発へと展開できる。