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ロタキサン形成を分子のキラル配向制御に用いる円偏光発光材料の創製とその一般化

Publicly Offered Research

Project AreaStimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 15H00932
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

井上 将彦  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (60211752)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsロタキサン / エキシマー / 円偏光発光 / シクロデキストリン / ピレン / 蛍光
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画では、[4]ロタキサンの左右両円偏光発光(円偏光発光:CPL)の実現と広範な波長領域への対応を通して、本法の CPL 材料創出法への一般性を検証するため、以下の項目を実施した。
1、γ-シクロデキストリン(γ-CD)の鏡像異性体を用いずに [4]ロタキサンから左右両円偏光発光を実現する手法の確立:これまでの研究で得られた知見より [4]ロタキサンの円偏光の回転方向は、γ-CD に内包された 2 分子のアルキニルピレンが形成するスタック構造の絶対配置関係により決定されることが判明している。この絶対配置関係が反転する条件を計算化学的手法から探索して、γ-CD の鏡像異性体を用いずに円偏光特性が反転した [4]ロタキサン(反転 [4]ロタキサン)を設計した。
2、アルキニルピレン以外の発光分子として、アルキニルペリレンを新たに設計・合成した。またアルキニルペリレン 2 分子、γ-CD 2 分子からなる [4]ロタキサンを合成し、強い CPL を示すことを確認した。
3、アルキニルピレン以外の発光分子として、ビスフェニルエチニルアントラセンを新たに設計・合成した。またこのビスフェニルエチニルアントラセンがγ-CD に 2:2 のモル比で包接されることを確認した。そしてこの包接錯体が、強い CPL を示すことを確認した。
4、テンプレートクリック法を用いて、シクロデキストリン・アルキニルピレン・ククルビットウリル3元系での当該ロタキサン類の高収率な合成法を開発した。

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

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Kinetic Switching of Achirality/Chirality Memorization of meta-Ethynylpyridine Polymer by Coordination of Cu(II) Outside the Polymer2017

    • Author(s)
      H. Abe, S. Takashima, M. Inouye
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 印刷中 Issue: 2 Pages: 730-730

    • DOI

      10.3987/com-16-s(s)64

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Helix-Rotaxane Hybrid Systems: Rotaxane-Stabilized, Saccharide-Induced Chiral Ethynylpyridine Helices by a Thermodynamic Process2017

    • Author(s)
      S. Hirokane, S. Takashima, H. Abe, M. Inouye
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: - Issue: 3 Pages: 726-733

    • DOI

      10.1002/ejoc.201601323

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A D3h-Symmetric Macrocycle Alternatingly Composed of Pyridine and Benzyl Alcohol Units Linked with Acetylene Bonds2016

    • Author(s)
      H. Abe, R. Yumoto, M. Inouye
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 93 Issue: 2 Pages: 580-592

    • DOI

      10.3987/com-15-s(t)44

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] D3h-Symmetrical Shape-Persistent Macrocycles Consisting of Pyridine-Acetylene-Phenol Conjugates as a Highly Efficient Host Architecture for Saccharide Recognition2016

    • Author(s)
      H. Abe, T. Yoneda, Y. Ohishi, M. Inouye
    • Journal Title

      Chem.-Eur. J.

      Volume: 22 Issue: 52 Pages: 18944-18952

    • DOI

      10.1002/chem.201603987

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclodextrin-Isolated Alkynylpyrenes as UV-Stable and Blue-Light-Emitting Molecules Even in Condensed States2016

    • Author(s)
      5.M. Inouye, A. Yoshizawa, M. Shibata, Y. Yonenaga, K. Fujimoto, T. Sakata, S. Matsumoto, M. Shiro
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 18 Issue: 9 Pages: 1960-1963

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00420

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] [4]Rotaxanes Consisting of two Alkynyl-fluorophores and two γ-Cyclodextrins as a Highly Efficient CPL Emitter2017

    • Author(s)
      Koichiro Hayashi・Taka-aki Uchida・Munetaka Iwamura・Koichi Nozaki・Masahiko Inouye
    • Organizer
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-10-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chiroptical Properties of [4]Rotaxanes Consisting of Various Alkynyl-fluorophores and γ-Cyclodextrins2017

    • Author(s)
      Koichiro Hayashi・Taka-aki Uchida・Munetaka Iwamura・Koichi Nozaki・Masahiko Inouye
    • Organizer
      第1回 富山・アジア・アフリカ創薬研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2017-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 9,10-ビスフェニルエチニルアントラセンと γ-CD からなる円偏光発光性包接錯体の光物性2017

    • Author(s)
      林滉一朗・小池ひかる・岩村宗高・野崎浩一・井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] テンプレートクリック法による青色発光を示すアルキニルピレン型ロタキサンの合成2017

    • Author(s)
      菅原颯馬・林滉一朗・由澤敦史・井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 短波長励起光に安定なロタキサン型ビスフェニルエチニルピレンの生体分子標識への応用2017

    • Author(s)
      由澤敦史・井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Circularly Polarized Luminescence Materials by Forming [4]Rotaxanes Consisting of two Twisted Fluorophores within γ-CDs2017

    • Author(s)
      林滉一朗・小池ひかる・岩村宗高・野崎浩一・井上将彦
    • Organizer
      感応性化学種が拓く新物質科学 第2回国際シンポジウ
    • Place of Presentation
      東広島
    • Year and Date
      2017-03-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of [3]Rotaxane-type Bis(phenylethynyl)pyrenes and Their Application to Biomolecular Labeling2017

    • Author(s)
      由澤敦史・井上将彦
    • Organizer
      感応性化学種が拓く新物質科学 第2回国際シンポジウ
    • Place of Presentation
      東広島
    • Year and Date
      2017-03-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テンプレートクリック法による高光安定性アルキニルピレン型ロタキサンの合成2016

    • Author(s)
      菅原颯馬・林滉一朗・由澤敦史・井上将彦
    • Organizer
      第27回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 3,9-二置換および 3,10-二置換ペリレン類の信頼性のある合成法の確立とその光物性に関して2016

    • Author(s)
      林滉一朗・井上将彦
    • Organizer
      第27回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 種々のアルキニル蛍光色素と γ-シクロデキストリンからなる円偏光発光性 [4]ロタキサンの開発2016

    • Author(s)
      林滉一朗・打田孝明・岩村宗高・野崎浩一・井上将彦
    • Organizer
      第27回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] [4]ロタキサン形成を蛍光分子のキラル配向制御に用いる円偏光発光材料の創製2016

    • Author(s)
      井上将彦・林滉一朗
    • Organizer
      感応性化学種が拓く新物質科学 第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東広島
    • Year and Date
      2016-05-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Chiroptical Properties of a [4]Rotaxane Emitting CPL from Alkynylperylene-Excimer2016

    • Author(s)
      Koichiro Hayashi・Taka-aki Uchida・Munetaka Iwamura・Koichi Nozaki・Masahiko Inouye
    • Organizer
      Molecular Chirality Asia 2016
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-04-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アルキニルペリレンとγーCDからなる円偏光発光性[4]ロタキサンの合成と物性2016

    • Author(s)
      林滉一朗、打田考明、岩村宗高、野崎浩一、藤本和久、井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京田辺
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アルキニルペリレンとγーシクロデキストリンからなるキラル包接錯体の光物性2015

    • Author(s)
      林滉一朗、打田考明、岩村宗高、野崎浩一、藤本和久、井上将彦
    • Organizer
      第26回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アルキニル蛍光色素を内包したシクロデキストリン包接錯体のキロプティカル特性2015

    • Author(s)
      林滉一朗、伊藤達哉、打田考明、岩村宗高、野崎浩一、藤本和久、井上将彦
    • Organizer
      シンポジウム モレキュラー・キラリティー2015
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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