Development of photoresponsive molecular capsules and control of guest release
| Project/Area Number |
23K26665
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| Project/Area Number (Other) |
23H01972 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
秋根 茂久 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30323265)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 分子カプセル / 光応答性 / ゲスト放出 / カルセランド / かご型金属錯体 |
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| Outline of Research at the Start |
かご型構造の分子は、外部から隔離された内部空間における特異な機能の観点から、近年注目が集まっている。このような構造の分子を「分子やイオンを保存するための分子の容器」として活用するためには、必要になるまで確実に保存し、必要なときに取り出せるようなメカニズムの開発が必要である。本研究では、光照射によってかご型構造の開口部が開き、合成時に封入したゲストが放出されるような新規な分子システムの開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
カゴ型構造の分子は、外部から隔離された内部空間における特異な機能の観点から、近年注目が集まっている。このような構造の分子を「分子やイオンを保存するための分子の容器」として活用するためには、必要になるまで確実に保存し、必要な時に取り出せるようなメカニズムの開発が必要である。本研究では、光反応によりカゴ型構造の開口部が開き、合成時に封入したゲストが放出されるような新規な分子システムの開発を目指す。
本研究で用いるカゴ型配位子は、1,3,5-トリブロモベンゼンから誘導されるトリス（サリチルアルデヒド）誘導体とフェニレンジアミン誘導体の縮合反応により合成した。この分子に酢酸コバルト(II)を架橋配位子共存下で反応させ、空気酸化を行うことで、開口部が閉じたカゴ型金属錯体を合成した。得られたカゴ型分子の構造については、各種NMRスペクトルおよびX線結晶構造解析により行った。ゲスト認識能および保持能力は、金属イオン共存下および非共存下でのゲストの出入りをNMRスペクトルの時間変化を追跡することにより評価した。このホスト分子は、セシウムイオンやルビジウムイオンなど、イオン半径の大きなアルカリ金属イオンを取り込むことができるが、その取り込みは非常に遅く、数時間から数日かけて平衡に達する速度であることが明らかとなった。また、ゲスト包接体を単離して溶解させ、NMRスペクトルの時間変化を追跡することで、そのゲストの保持能力について明らかにすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目的としていたカゴ型金属錯体を合成でき、そのゲストの取り込み能力や保持能力について明らかにすることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られたゲスト包接体のゲスト保持能力が、光照射下でどのように変化するかについて評価を行うとともに、より大きなサイズのゲストを包接できるカゴ型分子の合成についても進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(14 results)
