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基質・励起源局在場を利用した触媒的多光子励起光反応の開発

Publicly Offered Research

Project AreaApplication of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions
Project/Area Number 15H01085
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 InstitutionKyoto University

Principal Investigator

磯崎 勝弘  京都大学, 化学研究所, 助教 (30455274)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords金属ナノ粒子 / 反応場 / 光触媒 / デンドリマー / 動的挙動 / 多光子励起 / プラズモン / 光反応 / 触媒
Outline of Annual Research Achievements

太陽光をはじめとする光エネルギーの効率的利用が注目される現在,高効率な光化学反応の開発が強く望まれている。しかし,従来の光化学反応においてボトルネックとなるのは,光励起過程が光子と基質の接触確率に大きく依存する点である。反応基質と光励起エネルギーの両方を局在化することができれば,高効率な光化学反応手法を開発することが可能となる。そこで,本研究では,金属ナノ粒子表面を【表面修飾分子による多点分子間相互作用により反応基質を立体選択的に取り込む反応場】として,かつ【取り込まれた基質を多光子励起するプラズモン励起場】として利用することで,反応基質と励起エネルギーの双方を局在化させた高効率な触媒的多光子励起光反応の開発を目的として研究を行ってきた。
前年度の研究により,金属ナノ粒子表面に基質を取り込むことの可能なペプチドデンドロンリガンドを有する金ナノ粒子の合成に成功するとともに,その光触媒特性を見出した。そこで,今年度は得られた金ナノ粒子の光触媒特性を利用した触媒反応の開発とペプチドデンドロンリガンドの基質取り込み効果の解明を行った。その結果,光触媒的な一重項酸素の生成を鍵とするディールス・アルダー反応が効率良く進行することを見出した。同反応において,デンドロン世代や反応溶媒,温度を検討した結果,期待した通りにペプチドデンドロンが反応場として作用し,基質を金ナノ粒子近傍に取り込むことで反応が効率よく進行していることが強く示唆された。

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

    (15 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Structural Analysis of Ruthenium-Bound Norvaline Peptides2017

    • Author(s)
      H. Takaya,* T. Yokoi, R. Yoshida, K. Isozaki,* T. Kawakami, T. Takenaka, and M. Nakamura*
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 665-668

    • DOI

      10.1246/cl.170012

    • NAID

      130005655643

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and Applications of (ONO Pincer)Ruthenium-Complex-Bound Norvalines2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Isozaki, Tomoya Yokoi Ryota Yoshida, Kazuki Ogata, Daisuke Hashizume, Nobuhiro Yasuda, Koichiro Sadakane, Hikaru Takaya, and Masaharu Nakamura,
    • Journal Title

      Chemistry An Asian Journal

      Volume: 11 Issue: 7 Pages: 1076-1091

    • DOI

      10.1002/asia.201600045

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ONO-Pincer Ruthenium Complex-Bound Norvaline for Efficient Catalytic Oxydation of Methoxybenzenes with Hydrogen Peroxide2016

    • Author(s)
      R. Yoshida, K. Isozaki,* T. Yokoi, N. Yasuda, K. Sadakane, T. Iwamoto, H. Takaya,* and M. Nakamura*
    • Journal Title

      Organic Biomolecular Chemistry

      Volume: 14 Issue: 31 Pages: 7468-7479

    • DOI

      10.1039/c6ob00969g

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ペプチドデンドロンチオラート修飾金クラスターの光触媒作用2017

    • Author(s)
      上野 亮,磯﨑 勝弘,石橋 幸典,高谷 光,中村 正治
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 基質・励起源局在場を利用した触媒的多光子励起光反応の開発2017

    • Author(s)
      磯﨑 勝弘
    • Organizer
      新学術領域研究「高次複合光応答」第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2017-01-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Structurally-Defined Gold Clusters Functionalized by Peptide Dendron Thiolates2017

    • Author(s)
      K. Isozaki, K. Ishibashi, R. Ueno, H. Takaya, and M. Nakamura
    • Organizer
      1st International Symposium of the Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society
    • Place of Presentation
      Kyoto Univ, Japan
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis and Photocatalytic Activity of Gold Clusters Functionalized by Peptide Dendron Thiolates2017

    • Author(s)
      K. Isozaki, K. Ishibashi, R. Ueno, H. Takaya, and M. Nakamura
    • Organizer
      The 13th Kinki-Youngnam Joint Symposium on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Kyoto Univ, Japan
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ペプチドデンドロンチオラート修飾金クラスターの合成と触媒機能2016

    • Author(s)
      磯﨑 勝弘,石橋 幸典,高谷 光,中村 正治
    • Organizer
      第63回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ペプチドデンドロンチオラート修飾金クラスターの合成と触媒機能2016

    • Author(s)
      磯﨑 勝弘,石橋 幸典,高谷 光,中村 正治
    • Organizer
      ナノ学会第14回大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-06-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Catalytic Multi-Photon-Excited Photoreactions in the Reaction Field Localizing Substrates and Excitation Sources2016

    • Author(s)
      K. Isozaki
    • Organizer
      1st International Symposium on Photosynergetics, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (2014-2018)
    • Place of Presentation
      Osaka Univ, Japan
    • Year and Date
      2016-06-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 基質・励起源局在場を利用した触媒的多光子励起光反応の開発2016

    • Author(s)
      磯﨑 勝弘
    • Organizer
      新学術領域研究「高次複合光応答」第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパスΣホール
    • Year and Date
      2016-01-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhanced Catalysis of Alkanthiolate-Self-Assembled-Monolayer-Capped Gold Nanoparticles towards Silane Alcholysis2015

    • Author(s)
      K. Isozaki, T. Taguchi, K. Ishibashi, H. Takaya, M. Nakamura, and K. Miki
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaiian Village
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Visible light-driven photocatalyst with gold nanoparticle two-dimensional arrays as a high intense field light sourse2015

    • Author(s)
      K. Isozaki, F. Pincella, K. Miki
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高機能触媒を目指した超分子界面修飾型金微粒子の合成2015

    • Author(s)
      磯﨑 勝弘,石橋 幸典,三木 一司,高谷 光,中村 正治
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学千里キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] ナノ粒子の表面修飾と分析評価技術~各種特性を向上するためのナノ粒子表面関連技術とその評価~2016

    • Author(s)
      磯﨑勝弘,三木一司
    • Total Pages
      425
    • Publisher
      情報機構
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

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

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