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生体活性分子の選択的補足を指向したインプリント型多孔性配位高分子の創製

Research Project

Project/Area Number 14F04339
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

北川 進  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授 (20140303)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CARNE ARNAU  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 外国人特別研究員
CARNE Arnau  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords多孔性金属錯体 / 一酸化炭素 / 生体ガス分子 / 光誘起反応
Outline of Annual Research Achievements

活性炭やゼオライトと呼ばれる従来の多孔性材料に次ぐ第三の材料として、有機物と金属イオンからなる「多孔性配位高分子(PCP)」が非常に高い注目を集めており、現在この分野の年間論文数は2000報を超える。これら材料は、二酸化炭素や水素といった環境・エネルギー問題において非常に重要なガス分子の吸蔵・貯蔵・分離への応用に向けて非常に重要な材料であると世界中で注目されている。その新しい取り組みとして、ガス分子の吸着制御ではなく、放出制御が挙げられる。この細孔から出ていく分子を制御する科学・技術を突き詰めることにより、低エネルギーでのガス分離や、生体内での応用が可能となる。その中でも、一酸化窒素や一酸化炭素(CO)といった生体内で細胞間シグナル分子として機能しているガス分子の放出制御は、生物学や医学といった分野のへの新しい応用が期待される。これまでに、一酸化窒素の放出制御に関して受入研究者のグル-プで既に報告した。一方で、最近になり細胞間シグナルガス分子として知られるようになった一酸化炭素放出PCPに関する研究は皆無であった。そこで、COガス分子の放出制御を達成するため。光刺激により放出のON-OFFを制御可能なPCPの合成を行った。
実際に、マンガン一酸化炭素錯体が光によりCO放出であることに注目し、マンガン錯体を有する金属錯体配位子を用い、ジルコニウムイオンとの錯形成によりPCPの合成を試みた。しかしながら、PCP合成条件ではマンガン錯体からCOが放出されて、合成したPCPには一酸化炭素が固定されないことが実験の結果明らかになった。そこで、まずマンガンイオンへの配位サイトを有するPCPを合成し、PCPの事後修飾反応によりマンガン一酸化炭素錯体をPCP内へ導入する合成戦略を用いて、CO放出PCPの合成に成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Light responsive metal-organic frameworks as a controllable CO-releasing cell culture substrate2017

    • Author(s)
      Stephane Diring, Arnau Carne-Sanchez, JiCheng Zhang, Shuya Ikemura, Chiwon Kim, Hiroshi Inaba, Susumu Kitagawa, Shuhei Furukawa
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 2381-2386

    • DOI

      10.1039/c6sc04824b

    • NAID

      120005997830

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Supramolecular assembly of porous metal-organic polyhedra into amorphous polymeric materials2016

    • Author(s)
      Arnau Carne-Sanchez, Patrick Larpent, Kenji Urayama, Shuhei Furukawa, Susumu Kitagawa
    • Organizer
      2016 MOF Young Investigator Symposium
    • Place of Presentation
      UC San Diego
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Supramolecular assembly of porous metal-organic polyhedra into amorphous polymeric materials2016

    • Author(s)
      CARNE Arnau
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府、京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Controlled release of carbon monoxide from photoactive metal-organic framework2015

    • Author(s)
      CARNE Arnau
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      ハワイ州(米国)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.kitagawa.icems.kyoto-u.ac.jp/MC2/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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