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マルチメタル正四面体型ホスト分子のゲストの対称性を反映した多段階光応答性

Publicly Offered Research

Project AreaApplication of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions
Project/Area Number 15H01079
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 Tsukuba

Principal Investigator

山村 正樹  筑波大学, 数理物質系, 講師 (40524426)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsホスト分子 / リン原子 / フラーレン / 光線力学療法 / 超分子錯体 / 正四面体構造 / フォトクロミズム / LIEST / キラル正四面体 / 円二色性
Outline of Annual Research Achievements

複数の分子が集積して形成される超分子は、分子単独では見られない協同的な機能を発現しうる。本研究では、4つの曲面分子をパネルとした正四面体型の超分子ホストの光機能探索を検討してきた。正四面体の内部空孔にはゲスト分子を内包することができる。本年度は、内部にフラーレンC60をゲストとして包接した正四面体型ホストの光線力学療法としての応用を検討した。
光線力学療法は、光を用いて活性酸素を発生させ、特定の患部を選択的に治療することができる手法である。C60は極めて効率的な光増感能を有することから、光線力学療法に有用とされているが、その溶解度の低さが応用のネックとなっている。正四面体型ホスト分子にC60を内包することで、光線力学療法に利用できると考えた。実際にC60を内包したホスト分子を生細胞を含む培地に加え、光照射を行うとほとんど細胞が死滅した。ホスト分子を加えずに光照射しても、細胞死はほとんど起きないことから、ホスト分子が機能していることが分かった。光照射により発生した活性酸素種を、トラップ実験により調べたところ、スーパーオキシドが生成していることを明らかにした。
また、C60だけでなく様々なフラーレン誘導体を内包したホスト分子の合成も検討した。N-メチルピロリジンを1つまたは2つ置換したC60を内包したホスト分子を合成、単離することができたが、内部空孔のサイズが限られており、より大きなサイズのゲスト分子を内包することはできなかった。このことから、ホスト分子はサイズ選択的にゲスト包接できることがわかった。

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

    (45 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Efficient Synthetic Method for Organometallic Radicals: Structures and Properties of Gold(I)-(nitronyl nitroxide)-2-ide Complexes2017

    • Author(s)
      S. Suzuki, S. Kira, M. Kozaki, M. Yamamura, T. Hasegawa, T. Nabeshima, K. Okada
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 46 Issue: 8 Pages: 2653-2659

    • DOI

      10.1039/c6dt04685a

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stable Neutral Radicals of Planar N2O2-Type Dipyrrin Platinum Complexes: Hybrid Radicals of The Delocalized Organic π-Orbital and Platinum d-Orbital2016

    • Author(s)
      M. Yamamura, H. Takizawa, Y. Gobo, T. Nabeshima
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 45 Issue: 16 Pages: 6834-6838

    • DOI

      10.1039/c5dt05039a

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Synthesis of Phosphorus-Centered and Chalcogen-Bridged Concave Molecules: Modulation of Bowl Geometries and Packing Structures by Changing Bridging Atoms”2016

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Hasegawa, and T. Nabeshima
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 816-819

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00105

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiroptical switching caused by crystalline/liquid crystalline phase transition of a chiral bowl-shaped molecule2016

    • Author(s)
      Masaki Yamamura, Kimiya Sukegawa, Daichi Okada, Yohei Yamamoto, Tatsuya Nabeshima
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 52 Issue: 24 Pages: 4585-4588

    • DOI

      10.1039/c6cc00995f

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      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Relationship between the Bowl-Shaped Geometry of Phosphangulene and an Axial Group on the Phosphorus Atom”2016

    • Author(s)
      M. Yamamura and T. Nabeshima
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 89 Issue: 1 Pages: 42-49

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150288

    • NAID

      130005119451

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Tuning the depth of bowl-shaped phosphine hosts: capsule and pseudo-cage architectures in host-guest complexes with C60 fullerene"2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, K. Sukegawa and T. Nabeshima
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 51 Issue: 60 Pages: 12080-12083

    • DOI

      10.1039/c5cc04194e

    • NAID

      120007136318

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Twofold Fused Concave Hosts Containing Two Phosphorous Atoms: Modules for the Sandwich-type Encapsulation of Fullerenes in Variable Cavities"2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, D. Hongo and T. Nabeshima
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 6 Issue: 11 Pages: 6373-6378

    • DOI

      10.1039/c5sc02224j

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 正四面体型カプセルの空孔を利用したC60多付加体の位置選択的包接と分離2017

    • Author(s)
      長谷川徹, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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  • [Presentation] 蛍光部位を有するキラルなホスファングレンの合成と性質2017

    • Author(s)
      任和, 助川公哉, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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  • [Presentation] 2つのリン原子を有する曲面状分子の合成と性質2017

    • Author(s)
      佃真之介, 本郷大悟, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] おわん型分子のC-S結合切断を利用したヘリセン型分子の合成2017

    • Author(s)
      檜森宗, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Supramolecule and Photophysical Properties of Curved Molecules Containing Phosphorus Atoms2017

    • Author(s)
      Masaki Yamamura, Tatsuya Nabeshima
    • Organizer
      TIMS-CENIDE Joint Symposium
    • Place of Presentation
      Univ. of Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • Year and Date
      2017-03-10
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 正四面体型カプセルを用いたフラーレン誘導体の選択的包接2016

    • Author(s)
      長谷川徹, 齊藤剛, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第6回CSJフェスタ2016
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2016-11-14
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アゾベンゼン部位を有するキラルおわん型分子の光応答2016

    • Author(s)
      任和, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第6回CSJフェスタ2016
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2016-11-14
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Supramolecuar Formation of Curved Host Molecules and Guest Fullerene2016

    • Author(s)
      Masaki Yamamura, Tatsuya Nabeshima
    • Organizer
      The 6th Annual World Congress of Nano Science and Technology-2016
    • Place of Presentation
      Holiday Inn Singapore Atrium, Singapore
    • Year and Date
      2016-10-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 赤色/近赤外域に蛍光を示すAr,O-BODIPY の水中および生細胞中における光物性2016

    • Author(s)
      山村正樹, 矢﨑辰哉, 島村 道夫, 鍋島達弥
    • Organizer
      2016年光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-09-06
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  • [Presentation] リン原子を中心にもち16族元素を架橋部位とするお椀型分子の構造と反応性2016

    • Author(s)
      長谷川徹, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第27回 基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • Year and Date
      2016-09-01
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  • [Presentation] キラルお椀型分子の液晶相におけるキラル特性2016

    • Author(s)
      山村正樹, 助川公哉, 岡田大地, 山本洋平, 鍋島達弥
    • Organizer
      第27回 基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • Year and Date
      2016-09-01
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Concave Host Molecules Containing Phosphorus Atoms for Fullerenes2016

    • Author(s)
      Masaki Yamamura, Tatsuya Nabeshima
    • Organizer
      229th ECS Meeting
    • Place of Presentation
      Hilton San Diego Bayfront & San Diego Convention Center, San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-05-29
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 酸素と硫黄で架橋したお椀型トリアリールホスフィン類の合成と性質2016

    • Author(s)
      長谷川徹, 山村正樹, 鍋島達弥
    • 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
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] テルピリジン白金錯体部位を有するボックス型ホストの合成とペンタセンの認識2016

    • Author(s)
      鈴木小百合, 山木裕介, 中村貴志, 山村正樹, 鍋島達弥
    • 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
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] N2O2型ジピリン環状二量体の第13族元素錯体2016

    • Author(s)
      齊川誠, 中村貴志, 山村正樹, 鍋島達弥
    • 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
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 二つの窒素-ケイ素間相互作用により蛍光発光と光異性化を両立する2,2′-ジシリルアゾベンゼンの開発2016

    • Author(s)
      狩野直和, 山村正樹, 川島隆幸
    • 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
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Concave Host Molecules Having a Central Phosphorus Atom For a Guest Fullerene2016

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Nabeshima
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Young Chemists on Stimuli-Responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya, Aichi
    • Year and Date
      2016-03-09
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular recognition of doubly phosphorus-containing molecular host2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Nabeshima
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-14
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fullerene recognition of chiral phosphorus-containing concave molecule2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Nabeshima
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-14
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coordination-driven control of photoisomerization behavior of macrocyclic azobenzene2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Nabeshima
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-14
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ボウル型分子トリカルコゲノホスファンギュレンの合成と構造2015

    • Author(s)
      長谷川徹, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第42回 有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-12-03
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  • [Presentation] 高周期典型元素が開く新規超分子錯体:元素の特性に基づく分子設計2015

    • Author(s)
      山村正樹
    • Organizer
      錯体化学会若手の会 関東支部後期勉強会2015
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-11-28
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 縮環系を伸長したトリオキサホスファングレンの合成と機能2015

    • Author(s)
      助川公哉, 齋藤剛, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第45回 複素環化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-11-19
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 中心にリン原子を持つ新規凹型分子の合成と機能2015

    • Author(s)
      助川公哉, 山村正樹, 岡田大地, 山本洋平, 鍋島達弥
    • Organizer
      第5回 CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-10-13
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 架橋元素により異なるリン含有凹面分子の合成と集積構造2015

    • Author(s)
      長谷川徹, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第5回 CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-10-13
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Locked Photochromism of the cis-trans Isomerization of an Azobenzene by Metal Complexation2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Nabeshima
    • Organizer
      2nd International Symposium for Photo- and Electro-Molecular Machines
    • Place of Presentation
      Toulouse, France
    • Year and Date
      2015-10-06
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リン原子上の置換基効果を利用した含リンおわん型ホスト分子の構造制御2015

    • Author(s)
      山村正樹, 助川公哉, 鍋島達弥
    • Organizer
      第26回 基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-09-24
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  • [Presentation] リン含有凹面状ホスト分子2分子とフラーレンからなる多彩な包接体2015

    • Author(s)
      本郷大悟, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第26回 基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-09-24
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  • [Presentation] Synthesis of M4L4-type Chiral Supramolecular Capsule by Complexation of C3-symmetric Multidentate Ligands Having Bowl Chirality2015

    • Author(s)
      山村正樹, 齋藤剛, 鍋島達弥
    • Organizer
      錯体化学会第65回討論会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-09-21
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  • [Presentation] Circular Dichroism of Chiral Concave Molecule Containing a Phosphorus Atom and Its Host-Guest Complex2015

    • Author(s)
      M. Yamamura, T. Nabeshima
    • Organizer
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido
    • Year and Date
      2015-08-30
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラル正四面体型メタロホストに包接されたフラーレンにおけるカイロジェネシス2015

    • Author(s)
      山村正樹, 齋藤剛, 鍋島達弥
    • Organizer
      モレキュラー・キラリティー2015
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-06-12
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  • [Presentation] 赤色領域に吸収蛍光を示す新規キラルBODIPYの合成2015

    • Author(s)
      牛坊勇貴, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      モレキュラー・キラリティー2015
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-06-12
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  • [Presentation] リン含有おわん型分子の自己集積によるキラル超分子ホストの合成とそのフラーレン類の包接2015

    • Author(s)
      山村正樹, 齋藤剛, 鍋島達弥
    • Organizer
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-06-06
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  • [Presentation] リン含有凹型ホスト分子における深さとフラーレン包接構造の関係2015

    • Author(s)
      助川公哉, 山村正樹, 鍋島達弥
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      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
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      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-06-06
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  • [Presentation] 2つのリン原子を有する凹面状ホスト分子による多様なフラーレン包接錯体の形成2015

    • Author(s)
      本郷大悟, 山村正樹, 鍋島達弥
    • Organizer
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-06-06
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    • Author(s)
      Masaki Yamamura
    • Total Pages
      145
    • Publisher
      Nova science publishers
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  • [Remarks] 筑波大学鍋島研究室

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/nabesima/index.html

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  • [Remarks] Researcher ID

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/F-1366-2014

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

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