異方縮小型の金属架橋カプセルを活用した分子圧縮による特異物性発現

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サブナノギャップ分子カプセル及びクリップの分子内包能開拓を行った。これまでに、オルトフェニレン鎖で架橋したビスピリジン配位子とパラジウムイオンとの自己集合からなる扁球状の分子カプセルの、平面状分子に対する分子内包能を明らかにしてきた。昨年度は、その機能の詳細な評価を行った。また、オルトフェニレン鎖を架橋部位として、4つのアントラセン環を有する新たな分子クリップを開発し、その分子内包能を明らかにした。まず、扁球状分子カプセルは、平面状芳香族分子に対してCH-π相互作用点の数に起因する内包選択性を示した。カプセルは、コロネン、ペリレン、トリフェニレンの混合物の中から、コロネンのみを１分子で内包した。理論計算より、ホスト-ゲスト間に多点のCH-π相互作用点が働いており、その数が多いほど、選択的に内包されることが明らかになった。また、分子カプセルの平面状金属錯体の内包による孤立化機能を明らかにした。銅（II）のアセチルアセトナト錯体が、水系溶媒中で分子プセルに定量的に1分子で内包された。内包した銅錯体の固体、室温状態でのESRスペクトルは、異方的なシグナルを示し、内包前のブロードした等方的シグナルとは異なった。ESRスペクトルの線形解析により、内包後の銅錯体はDMSO中に近い高極性環境にあることが示された。これはカプセルのピリジン環の酸性水素の影響であると考えられる。さらに、オルトフェニレン架橋の水溶性分子クリップの合成と、選択的熱異性化を達成した。この分子クリップは3つの回転異性体が存在するが、親水基導入前の前駆体を水溶液中で加熱することで、望みのC-型異性体と思われる対称性の良い形に収束した。また、異性体混合物は、水溶液中で超音波照射することで疎水性の色素分子や蛍光性分子を捕捉し水溶化した。特に蛍光性分子は内包前後で蛍光寿命が変化せず、1分子で捕捉されている可能性が示唆された。