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レーザー誘起相分離過程に現れる溶液内微小構造を基礎とした不斉合成反応場の開拓

Publicly Offered Research

Project AreaApplication of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions
Project/Area Number 15H01078
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 InstitutionTohoku University

Principal Investigator

梶本 真司  東北大学, 薬学研究科, 講師 (80463769)

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相分離構造 / gyroid様構造 / レーザー誘起相分離過程 / 不斉反応 / 光学活性 / レーザー誘起相分離 / 不斉合成 / 光化学 / 光化学反応
Outline of Annual Research Achievements

28年度には、レーザー誘起相分離過程に現れる相分離構造の光学活性について、特にアミノ酸などの添加物の効果を調べた。また、レーザー誘起相分離過程にある溶液を反応場として、アントラセンカルボン酸の光二量化反応を誘起し、その生成物の光学活性及び異性体比を調べることで、その不斉合成反応への反応場としての性質について調べた。
イソブトキシエタノール-水混合溶液のレーザー誘起相分離過程では光学活性は観測されなかったが、溶質分子として不斉炭素を持つアルギニンやアミノブタノールを加えた溶液では、レーザー照射後100 μ秒程度から光学活性が現れ、500 μ秒程度で最大となった。時間分解光散乱法によって相サイズを調べた結果から、100 μ秒程度かけて相や界面が形成され、その後は形成した相が徐々にそのサイズを成長させる様に相分離過程が進むことがわかった。このことから、光学活性が観測された時間はそれぞれの相や界面が形成した時間であることがわかった。また、溶質分子をトリプトファンやイソロイシンとした場合には、過渡的な光学活性はほとんど観測されなかった。これは、相分離後のそれぞれの相へのアミノ酸分子の溶解度の差や相分離温度の変化が原因であると考えられる。
アントラセンカルボン酸の光二量化反応は、近赤外光レーザーパルス照射によって相分離を誘起したのち、一定の遅延時間をおいて紫外光パルスを照射することによって、相分離過程にある溶液中での二量化反応を誘起した。溶液中に不斉炭素を含まない時には生成物の光学活性は現れなかったが、溶質分子としてアミノブタノールを添加することによって、生成物のCDスペクトルが変化し、光学活性が現れた。CDスペクトルは赤外光パルスと紫外光パルスの遅延時間によって変化したことから、相分離構造によって、反応場としての性質が変化し、生成物の光学活性に影響を与えることがわかった。

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

    (9 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Conformational changes in inhibitory PAS domain protein associated with binding of HIF-1α and Bcl-xL in living cells2017

    • Author(s)
      S. Kasai, S. Kajimoto, Y. Ito, T. Saito, K. Yasumoto, M. Tokunaga, K. Sakata-Sogawa, H. Fukumura, K. Sogawa
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 161 Pages: 291-296

    • DOI

      10.1093/jb/mvw068

    • NAID

      40021162091

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chlorine adlayer-templated growth of a hybrid inorganic - organic layered structure on Au(111)2016

    • Author(s)
      I.I. Rzeznicka, H. Horino, K. Yagyu, T. Suzuki, S. Kajimoto, H. Fukumura
    • Journal Title

      Surface Science

      Volume: 印刷中 Pages: 46-50

    • DOI

      10.1016/j.susc.2016.03.007

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phase behavior of a binary fluid mixture of quadrupolar molecules2016

    • Author(s)
      M. Toda, S. Kajimoto, S. Toyouchi, T. Kawakatsu, Y. Akama, M. Kotani, H. Fukumura
    • Journal Title

      Phys. Rev. E,

      Volume: 94 Issue: 5 Pages: 052601-052601

    • DOI

      10.1103/physreve.94.052601

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrafast Dynamics of Photoexcited Gold Nanostructures on Mica Substrates Probed by Transient Absorption Spectroscopy and Time-resolved X-ray Diffraction2015

    • Author(s)
      Hikaru Sotome, Yosuke Azuma, Sho Asami, Shin-ichi Matsushima, Shinji Kajimoto, and Hiroshi Fukumura
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Issue: 7 Pages: 961-963

    • DOI

      10.1246/cl.150232

    • NAID

      130005085138

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] iso-ブトキシエタノール-水混合溶液のナノ秒温度ジャンプ誘起相分離過程2016

    • Author(s)
      深井隆達,横須賀巧,梶本真司,福村裕史
    • Organizer
      第10回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      神戸ファッションマート
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアセチレンナノ結晶固相光重合初期過程のサブピコ秒過渡吸収分光2016

    • Author(s)
      仮屋薗 寛悟,梅本 嵩之,小野寺 恒信,及川 英俊,五月女 光,梶本 真司,福村 裕史,上田 潔,和田 真一,平谷 篤也
    • Organizer
      第10回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      神戸ファッションマート
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 金ナノ粒子のナノ秒レーザーパルス励起に伴う発光現象における圧力依存性2016

    • Author(s)
      松本季大,梶本真司,福村裕史,橋本修一
    • Organizer
      2016年光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー誘起相分離過程に現れる溶液内微小構造を基礎とした不斉合成反応場の開拓2016

    • Author(s)
      梶本真司
    • Organizer
      新学術領域「高次複合応答」第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-01-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmon-mediated formation and growth of gold nanoparticles on ITO substrates2015

    • Author(s)
      Shinji KAJIMOTO, Takashi OKAMOTO, Tomonori TAKAHASHI, Hiroshi FUKUMURA
    • Organizer
      The International Chemical Congress Of Pacific Basin Societies 2015 (PacifiChem2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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