東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 応用化学系の互井孔貴大学院生（修士課程修了）、同 総合研究院 化学生命科学研究所の田中裕也助教と吉沢道人教授らは、作製後に、多段階かつ複数箇所（合計8つ）で化学修飾できる芳香環チューブの開発とその空間機能の開拓に成功しました。

リングやチューブなどの環状構造を持つ分子は、空間内部を分子の捕捉・識別・反応場として活用できることから注目されています。しかし、用途に合わせて環状構造体の性質を調整するには、その多段階で煩雑な化学修飾が必要になります。金属イオンの配位結合を活用することで、簡便に環状構造を合成できますが、その結合が弱いため、作製後の修飾は困難でした。そこで本研究では、配位結合を利用しながら、作製後にさまざまな化学修飾できる新たな分子チューブの構築を目指しました。

まず、安定な配位結合を形成する塩化白金と有機部品を高温で混合することで、1ナノメートルサイズの筒型空間を持つ芳香環チューブの自己集合体を作製しました。その1段階目の修飾として、白金上の4つのクロロ基はアルキニル基に置換することで、芳香環チューブに水溶性と発光性を付与できました。このチューブの機能として、1分子のフラーレンを完全に捕捉しました。また、酸化剤の添加によるチューブの2段階目の多点修飾で、捕捉されたフラーレンは即座に放出されました。この修飾は還元剤で除去できます。さらに、捕捉フラーレンの官能基化とその後の放出も達成しました。本成果は、自己集合で作製できる芳香環チューブの簡便な多段階マルチ修飾を実現した初めての例であり、今後、選択的な識別や特異な反応の道具としての活用が期待されます。

本研究成果は、学術雑誌「Angewandte Chemie International Edition」の先行電子公開版（6月17日）に、VIP（Very Important Papers）論文として掲載されました。

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