可逆なイミン結合形成反応に基づくインターロック化合物の構築とその動的構造制御

基于可逆亚胺键形成反应的联锁化合物的构建及其动态结构控制

• 批准号: 07J02474
• 负责人: 梅原 健志
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J02474/
• 关键词: 国際研究者交流; イギリス; ロタキサン; イミン結合; 動的共有結合; 分子シャトル; 水素結合; インターロック化合物

昨年度は軸・環部がイミン結合により連結されたイミン架橋型ロタキサンの軸上にマクロサイクルと水素結合を形成するトリエチレングリコール(TEG)部位を導入した分子シャトルを構築した。その分子シャトルにおいてマクロサイクルはイミン結合形成時、軸分子中央に固定化されているが、酸性加水分解条件下にすることで加水分解が完全に進行し、マクロサイクルはTEG部位へと移動した。さらに、高温条件下へとすることでマクロサイクルはイミン結合ステーションへと完全に偏り、酸性加水分解条件下では温度変化だけでマクロサイクルの位置を完全に制御できることを明らかにした。また、軸・環部をイミン結合により集合化させるロタキサン構築法は、イミン結合の動的共有結合性に基づく可逆性および効率的な集合特性、共有結合型テンプレートとしての安定性により様々な骨格に対し広い適応範囲を有すると予想される。一方、加水分解においては加水分解の運動性、すなわちエントロピー的要因がその平衡に寄与すると予想される。そこで本年度はどのような構造的要因がスレッディング効率、加水分解効率に影響を与えるかを調査する事を目的とし、軸分子上における2つのホルミル基の距離や環のサイズ、軸・環部の柔軟性が異なる誘導体を合成し、それらを用いたスレッディング特性、加水分解特性の調査を行った。すでに合成されているヒドリンダセン型軸分子に加えてシクロヘキサン型、ヘキサヒドロピレン型軸分子を新たに合成し、マクロサイクルはヘキサジイン型、ヘキサメチレン型に加えて、メタキシリレン型、アニシル修飾型、フェニルエチキサン修飾型の3種のマクロサイクルを合成し、それらを用いて調査を行ったところ、スレッディング段階においては軸および環の剛直性が重要な要因であること、およびマクロサイクルのアニリン部の置換基効果もスレッディング効率に影響しうることが示唆された。また、加水分解段階においては環の柔軟性が必要であることも分かった。加えて、軸分子の分子サイズを大きくすることでイミン体における立体障害が増加し、加水分解平衡状態における[2]ロタキサンの組成比が大きくなることが明らかにされた。

In the past year, the shaft and ring parts were combined with each other, and the bridge type was formed on the shaft and the water element was combined with each other. When the molecules are combined, the center of the axis molecule is immobilized, and the hydrolysis is completely carried out under acidic hydrolysis conditions. Under high temperature conditions, the temperature of the mixture is completely controlled. The structure of the system is based on the properties of the system, the stability of the system, and the stability of the system. A party, water decomposition in the middle of the water decomposition of the movement, the main reason for the balance of the letter and to think about it This year, we investigated the main factors of the structure, such as the effect of water decomposition efficiency, the effect of water decomposition, the effect of water decomposition, The synthesis of three kinds of new shaft molecules, namely, the first type, the second type, the third type, the fourth type, the fourth type, the fourth The main reason for this is the rigidity of the axis and the displacement of the ring. It is necessary for the flexibility of the ring to be decomposed. In addition, the molecular structure of the axis molecule is larger than that of the body, and the stereoscopic barrier is increased. In the equilibrium state of hydration, the composition ratio of the axis molecule is larger than that of the body.

项目成果

可逆なイミン結合を軸・環部の集合に利用した新規ロタキサンの構築とその運動性における温度依存特性の調査

使用可逆亚胺键组装轴和环部件构建新型轮烷并研究其迁移率随温度变化的特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 蛭田眞平;馬渡駿介;S.F. Hiruta and S.F. Mawatari;林憲悟;Ken-Go Hayashi;小倉康平;Takeshi Umehara;梅原 健志
• 通讯作者: 梅原 健志