配位結合で連結する機能性高分子組織体の設計

Research Project

Project/Area Number	10126225
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Nara Institute of Science and Technology
Principal Investigator	小夫家芳明奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (80026195)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	釘宮愼一奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (60183795)
Project Period (FY)	1998
Project Status	Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 1998: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	キレート配位 / スペシャルペア / アンテナ錯体 / 人工光合成
Research Abstract	光合成をターゲットして、複数の構造単位全設計通りの位置、立体環境に配列した組織体を得るため、金属配位結合を用いてナノ高分子組織体を構築する方法論を探索し、アンテナ機能、電荷分離機能を有する人工光合成機能を発現するナノ組織体を構築した。まずポルフィリンの対向するメソ位置に2個のN-メチルイミダゾール基を取り付け、これと直交方向のメソ位置に疎水性の長鎮アルコキシフェニル基で置換したポルフィリンを合成し、中心金属にMgイオンを導入すると、中心金属のMgに別のポルフィリンに属するイミダゾールが配位することにより、スペシャルペアと同じく2つのポルフィリン面がずれてほぼ平行にスタッキングした構遺体が得られ、光合成反応における電荷分離中心機能体が得られた。次にメソ位の1つを強力なキレート配位子であるヒドロキシキノリン(オキシン)置換したポルフィリンをGaを用いて錯体を形成させると、mer-トリス(オキシン)錯体を形成し、3つのポルフィリンが中心間距離で15、17、18.5Å隔てられ、角度を画定して空間的に配置された光捕集機能を有するアンテナ模倣体が得られた。オキシンを用いてより大きなポルフィリン組織体の構築を行うため、ポルフィリン分子の対向するメソ位に2つのオキシンを置換した化合物を合成した。更に金属イオンによる組織化法を用いて新規二次元超分子機能体を得るため、配位軸に関して対称性の高いキレート配位子であり、且つ種々の金属イオンに対して大きな平衡定数を有するβ-ジケトンシントンを1-2ユニット直接連結したポルフィリンを合成した。