第四級アンモニウム基を含むナフタレンジイミド系マクロサイクル。芳香族カルボキシレート誘導体の電子欠損ホスト

A Naphthalene Diimide Based Macrocycle Containing Quaternary Ammonium Groups: An Electron-Deficient Host for Aromatic Carboxylate Derivatives.

• Tankut Türel
• Suresh Valiyaveettil

抄録

ナフタレンジイミド（NDI）化合物は、電子受容体として様々な用途で広く利用されている。ここでは、NDIと第四級アンモニウム基を組み合わせて、高電子欠損性の直鎖化合物2とマクロサイクル3を合成した。水溶性マクロサイクル3と芳香族ジおよびテトラカルボン酸アニオンの水中での錯体化の研究は、吸収、発光、H NMRおよびNOESY分光滴定法を用いて行った。その結果、マクロサイクル3は、ホスト-ゲスト複合体のサイズと電荷の相補性により、直鎖状の芳香族テトラカルボン酸アニオンに対して高い結合親和性を示すことがわかった。マクロサイクル3はジカルボン酸アニオンよりもテトラカルボン酸アニオンによく結合することがわかった。さらに、マクロサイクル３はアセトニトリル中と水やジメチルスルホキシド中では異なる溶媒に溶解し、コンフォメーションや光物性の変化を誘導する。このような電子欠損型光学活性マクロサイクルは、有用なセンサー材料の開発に有用である。

Naphthalene diimide (NDI) compounds are widely used as electron acceptors in various applications. Herein, we combine NDI with quaternary ammonium groups for the synthesis of a highly electron-deficient linear compound 2 and macrocycle 3. The complexation studies of the water-soluble macrocycle 3 with aromatic di- and tetra- carboxylate anions in water were done using absorption, emission, H NMR and NOESY spectroscopic titrations. The NDI incorporated macrocycle 3 showed high binding affinities towards linear aromatic tetracarboxylate anions owing to the size and charge complementarity of the host-guest complex. Macrocycle 3 binds tetracarboxylate anion much better than dicarboxylate anions. Furthermore, the macrocycle 3 is solvated differently in acetonitrile and in water or dimethyl sulfoxide, which induces changes in conformation and photophysical properties. Such electron-deficient optically active macrocycles are useful for developing useful sensor materials.

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