キューカンバー7ウリルホストによるフェロセン誘導体の複合体形成: キューカンバーリルとシクロデキストリンホストファミリーの比較研究

キューカンバー7ウリル（CB7）とフェロセンおよびその誘導体との間の包接複合体の形成が調査された。フェロセンとCB7との1:1包接複合体のX線結晶構造は、ゲスト分子がホストキャビティ内に2つの異なる配向で存在することを示した。5種類の水溶性フェロセン誘導体をCB7に包接させる研究は、1H NMR分光法および熱量計法、ボルタンメトリック技術を用いて行われた。データは、全ての中性およびカチオン塩基のゲストがCB7との間で非常に安定な包接複合体を形成し、結合定数がそれぞれ10(9)-10(10) M(-)(1)および10(12)-10(13) M(-1)の範囲であることを示している。しかし、調査された中で唯一の負に帯電したゲストであるアニオン性フェロセンカルボキシレートは、CB7によって全く結合されなかった。これらの結果は、同じゲストがベータシクロデキストリン（beta-CD）に対する既知の結合挙動とは大きく異なり、すべてのゲストがbeta-CDと安定な包接複合体を形成し、結合定数は10(3)-10(4) M(-1)の範囲である。CB6、CB7、およびCB8の静電表面電位とそのサイズ相当のCDが計算され比較された。CDのポータルとキャビティは低い表面電位値を示し、一方でCBのカルボニル酸素周辺の領域は著しく負であり、これが正に帯電したゲストに対するCBの強い親和性を説明し、またアニオン性ゲストの排除を合理化する。これらのデータを総合すると、キューカンバーリルが非常に安定な複合体を形成する可能性があることを示唆している。しかし、ホスト-ゲスト相互作用は、フェロセン残基に結合した負に帯電したカルボキシレート基のような一部の構造特性に非常に敏感であり、これが複合体の安定性を完全に破壊する可能性がある。