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環状ビナフチル構造を有する化合物、分子接合素子、ホスト‐ゲスト混合物及び超分子連鎖構造 新技術説明会

国内特許コード P110005847
整理番号 2009-D06
掲載日 2011年10月21日
出願番号 特願2009-165875
公開番号 特開2011-020942
登録番号 特許第5561758号
出願日 平成21年7月14日(2009.7.14)
公開日 平成23年2月3日(2011.2.3)
登録日 平成26年6月20日(2014.6.20)
発明者
  • 檀上 博史
  • 平田 和也
  • 山口 健太郎
  • 東屋 功
  • 吉開 成棋
出願人
  • 学校法人甲南学園
発明の名称 環状ビナフチル構造を有する化合物、分子接合素子、ホスト‐ゲスト混合物及び超分子連鎖構造 新技術説明会
発明の概要 【課題】 本発明は、ゲスト化合物に対しほとんどないしは全く手を加えることなく、当該ゲスト化合物を配列化することができる環状ビナフチル構造を有する化合物及び前記化合物からなる分子接合素子を提供することを目的とする。併せて本発明は、前記分子接合素子の利用としてのホスト‐ゲスト混合物及び超分子連鎖構造を提供することも目的とする。
【解決手段】 1,1´‐ビナフチル単位構造を複数個、その1,1´結合部位を中心方向に向けて環状に配置した環状ビナフチル構造を基本骨格とする化合物を分子接合素子として利用する。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要



近年、高分子化合物の新しい領域として超分子ポリマーが注目を集めている。この超分子ポリマーは、重合反応による共有結合を必要とせず、溶液などの媒体中で自発的に秩序だった集合状態を構築する。そのため、一般的な重合反応の条件下では使用が困難な各種機能性官能基や骨格を使用することができる。





又、この種超分子ポリマーは、重合が平衡過程であるため原理的に自己修復能を有するといった利点や、熱などの外部刺激に対して柔軟な応答性を示すといった利点を有する。これらのことから、高分子化合物を高度に機能化する場合、従来の共有結合に基づく高分子化合物よりも、超分子ポリマーを利用した系が有利な面も指摘されている。





ところで、自発的な凝集様式を持たない機能性分子の高次配列化を行う場合、従来法ではこれらを直接的に共有結合で結びつけたり、相互作用部位として新たに官能基を導入したりするなど、目的分子の化学修飾が不可欠であった。





最近の超分子ポリマーの開発研究では、ホスト-ゲスト相互作用が可能な分子を適当な架橋鎖で結びつけることで、繰り返しの分子認識による重合を行っている。これらの研究の中には高い重合度を達成している例もある(例えば、下記非特許文献1参照。)。





単に「ポリマーを形成する」という観点からは、前記非特許文献1に記載されたような架橋鎖を用いる方法は非常に優れているといえる。





しかしながら、これらの手法では分子認識分子の適切な位置に置換基を導入することが要求される。中でも環状多量体構造のホスト分子などを用いる場合には、多数ある等価な置換基の一箇所にのみ修飾を施さなければならない。このような合成は比較的難易度が高く収率が低く抑えられてしまう場合も少なくない(例えば、下記非特許文献2参照。)。





ポリマーに対する機能性官能基の導入を考えた場合にも、ポリマーの主鎖若しくは側鎖を修飾する必要がある。加えて、機能性分子間に秩序だった相互作用を期待することは困難であり、その連携に基づく新たな機能創発には結びつきにくいと考えられる。





一方、結晶中や薄膜中で自己組織化する化合物については、その凝集様式に由来する各種物性が報告されている。しかしながら、化合物自体の結晶性や成膜時の配向性の問題などからその配列制御は困難な場合が多い。

産業上の利用分野



本発明は、種々のゲスト化合物を張り合わせて配列する「のり」のような性質を有する分子接合素子の創製及びこの分子接合素子の利用に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記一般式(2)
【化1】


式(2)中、Zは、B、Al、Ga(III)、In(III)及びTa(III)から選択される3価の電子配置をとり得る原子、またはSi、Ge(IV),Sn(IV)、Ti(IV)及びZn(IV)から選択される4価の電子配置をとり得る原子に記す構造を基本骨格とすることを特徴とする環状ビナフチル構造を有する化合物。

【請求項2】
ZはB、Al、Ga(III)、In(III)及びTa(III)から選択される3価の電子配置をとり得る原子となされた請求項1に記載の環状ビナフチル構造を有する化合物。

【請求項3】
2,2´,3,3´-テトラヒドロキシ-1,1´-ビナフチルがホウ素で結合された環状スピロボラート3量体である請求項1記載の環状ビナフチル構造を有する化合物。

【請求項4】
請求項1に記載の環状ビナフチル構造を有する化合物からなる分子接合素子と、当該分子接合素子におけるZの原子と会合し易い正電荷又は中性電荷を有するゲスト化合物を媒体中に混在させてなり、当該分子接合素子と、ゲスト化合物とが媒体中で溶解することで、分子接合素子とゲスト化合物とが一次元的且つ交互に連鎖した連鎖会合体を形成するようになされたことを特徴とするホスト‐ゲスト混合物。

【請求項5】
請求項3記載の環状ビナフチル構造を有する化合物からなる分子接合素子と、[Ir(2,2´:6´,2´´‐terpyridine)](PFからなるゲスト化合物とを媒体中に混在させてなる請求項4に記載のホスト-ゲスト化合物。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009165875thum.jpg
出願権利状態 登録
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