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遷移金属と希土類金属の組み合わせによる高性能な発光・磁性材料の開発

Research Project

Project/Area Number 20036045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

篠田 哲史  Osaka City University, 大学院・理学研究科, 准教授 (00285280)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords光物性 / 超分子化学 / 分子認識 / 近赤外光 / 希土類錯体 / 発光プローブ / 多核錯体 / らせん構造 / 複核錯体
Research Abstract

ピリジン環側鎖を導入した多座配位子「アームドサイクレン」により得られる希土類錯体に対し、さらに遷移金属イオンを作用させ、レニウム(V)や白金(II)イオンとの複核錯体を合成した。本年度は、これらの多核錯体がもつ高カチオン性や、らせん構造、可視光吸収に着目し、溶液中でのアニオン性基質の捕捉や検出への応用を検討した。ラセミ体の溶液として存在するレニウム-希土類錯体の溶液に、不斉なカルボン酸アニオンを添加すると、対アニオン効果によって、多核錯体に「らせんキラリティー」が動的に誘起され、多核錯体の可視吸収帯に円二色性が現れた。白金-希土類錯体においては、キラルなジカルボン酸アニオンが基質選択的に複核錯体に配位して超分子錯体を形成し、「らせんキラリティー」が誘起することを見出した。また、白金錯体との相互作用において4種類の核酸中、グアニンのみに特異的な結合が見られた。これらの成果は、今後生体基質の円二色性や近赤外発光を利用した高感度検出への応用につながり重要である。
結晶構造の解明には至らなかったが、開発した「アームドサイクレン」配位子を用いると、常磁性の遷移金属イオンと希土類イオンの複核化も容易に実現できたことから、希土類イオンのf電子に由来する磁性と遷移金属イオンの磁性との相互作用についても今後検討する予定である。希土類錯体の特性は溶液内の基質の高感度検出に適しており、遷移金属イオンとの相乗効果の発現は、基質認識や発光・円二色性応答性の性能向上に極めて有効であることを実証できた。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (9 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] In situ Generation of Fluorescent Macrocyclic Europium(II) Complexes via Zinc Reduction2009

    • Author(s)
      S.Shinoda, M.Nishioka, H.Tsukube
    • Journal Title

      J.Alloys Compd. 488

      Pages: 603-605

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  • [Journal Article] Near-Infrared Luminescence Sensing of Glutamic Acid, Aspartic Acid and Their Dipeptides with Tris(β-diketonato)lanthanide Probes2009

    • Author(s)
      H.Tsukube, K.Yano, S.Shinoda
    • Journal Title

      Helv.Chim.Acta 92

      Pages: 2488-2496

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  • [Journal Article] Asymmetric Twisting and Chirality Probing Properties of Quadruple-Stranded Helicates2009

    • Author(s)
      H.Misaki, H.Miyake, S.Shinoda, H.Tsukube
    • Journal Title

      Inorg.Chem. 48

      Pages: 11921-11928

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  • [Journal Article] Chiral Tripode Approach toward Multiple Anion-Sensing with Lanthanide Complexes2009

    • Author(s)
      M. Masaki, S. Shinoda, H. Tsukube、他4名
    • Journal Title

      Tetrahedron 65

      Pages: 2525-2530

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  • [Journal Article] Experimental and Theoretical Approaches Toward Anion-Responsive Tri pod-Lanthanide Complexes2008

    • Author(s)
      Y. Kataoka, S. Shinoda, H. Tsukube、他7名
    • Journal Title

      Chem.-Eur. J. 14

      Pages: 5258-5266

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  • [Journal Article] Lanthanide Complex Strategy for Near-Infrared Luminescence Sensing of Glutamic Acid and Related Bio-Targets2008

    • Author(s)
      H. Tsukube, K. Yano, S. Shinoda
    • Journal Title

      Luminescence 23

      Pages: 274-275

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      篠田哲史・矢野径子・築部浩
    • Organizer
      第59回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2009-09-27
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  • [Presentation] Chirality Induction of d-f Heteronuclear Metal Helicate by Interaction with Chiral Anions2009

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      S.Shinoda, H.Tsukube
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Synergy of Elements
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2009-08-29
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  • [Presentation] Intramolecular Energy Transfer of d-f Heterodinuclear Complexes2009

    • Author(s)
      S.Shinoda, H.Tsukube
    • Organizer
      7th International Conference on f-Elements
    • Place of Presentation
      Cologne, Germany
    • Year and Date
      2009-08-24
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  • [Presentation] Near-Infrared Luminescence of d-f Heteroculear Metal Helicate2009

    • Author(s)
      S.Shinoda, H.Tsukube
    • Organizer
      18th International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2009-07-06
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  • [Presentation] d-f複核錯体間でのキラル伝達とアニオンCDセンシングへの応用2009

    • Author(s)
      篠田哲史、矢野径子、築部浩
    • Organizer
      日本化学会第89回春季年会
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      日本大学(千葉)
    • Year and Date
      2009-03-29
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  • [Presentation] 希土類錯体の可視・近赤外発光を利用したアニオンのセンシング2008

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      篠田哲史
    • Organizer
      九州大学G-COE「分子システム創製ユニット」ワークショップ
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      大丸別荘(福岡)
    • Year and Date
      2008-12-20
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  • [Presentation] 希土類錯体の光機能 : 溶液内での発光センシング2008

    • Author(s)
      篠田哲史
    • Organizer
      第58回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川)
    • Year and Date
      2008-09-20
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  • [Presentation] 遷移金属錯体と希土類錯体の組み合わせによる近赤外発光の高効率化2008

    • Author(s)
      篠田哲史
    • Organizer
      特定領域研究「元素相乗系」第4回公開若手コロキウム
    • Place of Presentation
      グリーンピア大沼(北海道)
    • Year and Date
      2008-09-05
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  • [Presentation] サイクレン-希土類錯体を基盤とするd-f複核錯体の構築2008

    • Author(s)
      篠田哲史、築部浩
    • Organizer
      第25回希土類討論会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2008-05-29
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  • [Book] 超分子サイエンス&テクノロジー2009

    • Author(s)
      篠田哲史
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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  • [Book] Topics in Heterocyclic Chemistry, Vol. 17 : Heterocyclic Supramolecules I2008

    • Author(s)
      S. Mameri, S. Shinoda, H. Tsukube
    • Publisher
      Springer-Verlag, Heidelberg, Germany
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  • [Book] 希土類の材料技術ハンドブック2008

    • Author(s)
      築部浩、篠田哲史
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/func/FC/Research.html

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      2009 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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