ホウ酸エステル形成に基づく動的分子認識を利用した形状及び位置選択的触媒反応の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

筆者はこれまでに可逆的なホウ酸エステル形成を利用することでホスト分子がゲスト分子に適合する形状へ自在に自己組織化する動的自己組織化の実現に成功している。そのような分子認識能を兼ね備えたホスト分子を化学反応へ利用することができれば、これまでのように1つの定まった構造のホスト分子には不可能であった機能の発現が期待される。昨年度は、大環状ホスト分子に包接されたトルエンの位置選択的な芳香族C-H結合ホウ素化反応に関する研究に着手した。本年度でも引き続き反応条件等に関し検討を行ったが、ゲスト分子と溶媒分子との交換が問題となり、想定通りの結果は得られていなかった。また、新たなホスト分子の構築を目的に様々な基質を用いた自己組織化の検討を行った。その結果、ホウ酸化合物として1,3,5-ベンゼントリスホウ酸を用いた際にゲスト分子の置換基のかさ高さや置換様式を認識することで、2つのジアステレオメリックなかご型ホウ酸エステルの動的自己組織化が進行することを見出した。このようなゲスト分子の精密認識の実現は、ホスト分子の空孔を基質選択的な反応場として活用する足がかりとなる結果であると考えられる。更にジアリールエテン部位を導入したビスホウ酸に関しても、対応する光応答性大環状ホウ酸エステルが生成することを見出した。この化合物は大環状構造を形成することで、光反応活性な配座に完全に片寄っていることが分かった。その結果として、対応する単量体のホウ酸エステルに比べて2倍以上の閉環反応の量子収率を示し、超分子構造の形成を光機能に連動させることに成功した。