核酸塩基の自己組織化に基づく配位プログラムを活用した高次配列制御

• Project Area: Coordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices
• Project/Area Number: 22108516
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森内 敏之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60281119)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2011: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2010: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 核酸塩基 / 発光性錯体 / π共役系分子 / 自己組織化 / 空間制御

Research Abstract

本研究では、高次構造および不斉会合特性を有する生体分子を土台分子として着目し、自己組織化に基づく配位プログラムにより発光特性や触媒能を有する機能性金属錯体の緻密配列制御を行い、機能性超構造分子システムを創製することを目的とする。本年度は、グアニン部位を有する発光性金錯体の設計合成と空間制御に基づく発光機能制御について検討を行った。
核酸塩基としてグアノシン誘導体、発光性金属錯体としてイソニトリル金(I)およびジフェニルピリジン金(III)錯体に着目した。8-(4-エチニルフェニル)グアノシン誘導体(G)と金(1)塩との反応後、フェニルイソシアニドを導入することによりグアノシン部位を有する金(1)錯体GAu(I)を合成した。同様にジフェニルピリジン金(III)錯体と8-(4-エチルフェニル)グアノシン誘導体との反応によりグアノシン部位を有する金(III)錯体GAu(III)を合成した。金(1)錯体GAu(I)の機能組織化について温度可変NMRにより検討を行ったところ、G-quartetの形成が示唆された。一方、0.125当量のKPF_6存在下ではG-octamerが形成されることが明らかとなった。発光挙動について検討を行ったところ、KPF_6が存在しない場合には460nm付近に発光が観測されたが、KPF6存在下ではAu(I)-Au(I)相互作用に基づく発光が510nm付近に観測された。グアニン部位の自己組織化特性に基づくG-octamer形成によりAu(I)活性中心の配列制御が可能になった。金(III)錯体GAu(III)においても、KPF_6が存在しない場合にはG-quartetが形成されることが明らかになった。また、KPF_6の添加量によりG-octamerあるいはカラム状組織体を形成することが温度可変NMRより明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Poly(L-glutamic Acid)-Modulated Emission Properties of Iridium(III) Complexes in an Aqueous Media (2012)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 41 Issue: 3 Pages: 310-312
  • DOI: 10.1246/cl.2012.310
  • NAID: 130004426514
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Redox Function of Conjugated Complexes with Polyanilines or Quinonediimines (2012)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Accounts of Chemical Research Volume: 45 Issue: 3 Pages: 347-360
  • DOI: 10.1021/ar2001205
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A G-octamer Scaffold via Self-assembly of a Guanosine-based Au(I) Isonitrile Complex for Au(I)-Au(I) Interaction (2011)
  • Author(s): Xiangtai Meng
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 47 Issue: 16 Pages: 4682-4684
  • DOI: 10.1039/c1cc10774g
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Assembling Properties of Bioorganometallic Cyclometalated Au(III) Alkynyls Bearing Guanosine Moieties (2011)
  • Author(s): Xiangtai Meng
  • Journal Title: Organic & Biomolecular Chemistry Volume: 9 Issue: 16 Pages: 5633-5636
  • DOI: 10.1039/c1ob05842h
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Self-assembling Properties of (Arylimido)vanadium(V) Compounds (2011)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Coordination Chemistry Reviews Volume: 255 Issue: 19-20 Pages: 2371-2377
  • DOI: 10.1016/j.ccr.2011.01.055
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen-Bonding-Induced Chirality Organization and Stabilization of Redox Species of Polyaniline-Unit Molecules by Introduction of Amino Acid Pendant Groups (2011)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Chemistry-A European Journal Volume: 6 Issue: 12 Pages: 3206-3213
  • DOI: 10.1002/asia.201100390
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Characterization of Bioorganometallic Conjugates Composed of NCN-Pincer Platinum(II) Complexes and Uracil Derivatives (2011)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Journal of Organometallic Chemistry Volume: 696 Pages: 1089-1095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chirality Organization of Peptide Conjugated Molecules in Bioorganometallic Chemistry (2010)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Journal of Synthetic Organic Chemistry Volume: 68 Pages: 370-377
  • NAID: 10026868576
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Luminescent Properties of Phenylenediamine Derivatives Depending on the Redox States (2010)
  • Author(s): Satoshi D.Ohmura
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 51 Pages: 3190-3192
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design of Ferrocene-Dipeptide Bioorganometallic Conjugates To Induce Chirality-Organized Structures (2010)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Accounts of Chemical Research Volume: 43 Pages: 1040-1051
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Characterization of Ferrocene-Peptide-Oligoaniline Conjugates (2010)
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 51 Pages: 4530-4533
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chirality Organization of Aniline Oligomers through Hydrogen Bonds of Amino Acid Moieties (2010)
  • Author(s): Satoshi D.Ohmura
  • Journal Title: The Journal of Organic Chemistry Volume: 75 Pages: 7909-7912
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dipeptide-Induced Chirality Organization
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Journal of Inclusion Phenomena and Molecular Recognition in Chemistry Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] La(OTf)3-Mediated Self-Organization of the Guanosine Having Alkynyl-Au(I)PPh3 Moiety to Induce Au(I)-Au(I) Interaction
  • Author(s): Xiangtai Meng
  • Journal Title: RSC Advances Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polypeptides-Induced Self-Aggregation and Tuning of Emission Properties of Luminescent Complexes
  • Author(s): Toshiyuki Moriuchi
  • Journal Title: Macromolecular Symposia Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] G-octamer Scaffold via Self-assembly of Guanosine-based Au(I) Isonitrile Complex for Au(I)-Au(I) Interaction
  • Author(s): Xiangtai Meng
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ウラシル部位を有するNCNピンサー型パラジウム(II)錯体の合成 (2012)
  • Author(s): 森内敏之
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] ウラシル部位を有する有機金(I)錯体の合成と機能特性 (2012)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] グアニン部位を有する有機金属錯体の機能特性 (2012)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] ピリジンジカルボキサミドを土台分子とする金(I)錯体の構造機能化 (2012)
  • Author(s): グロスアニカ
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] フェロセン-ジベプチド共役分子を有する金ナノ粒子 (2012)
  • Author(s): 西山大輝
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] オルト置換アミノ酸部位を有するポリアニリンユニット分子の不斉構造とレドックス特性 (2012)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] ジペプチジル尿素誘導体の合成と機能 (2012)
  • Author(s): 矢嶋尚也
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] Oxovanadium(V) complexes for Catalytic Oxidative Bromination Reaction and Design of Self-Assembling (Arylimido)vanadium(V) Complexes (2011)
  • Author(s): 森内敏之
  • Organizer: Zing Conferences, Coordination Chemistry Conference
  • Place of Presentation: Occidental Grand Xcaret Resort, Mexico
  • Year and Date: 2011-12-12
• [Presentation] Organometallic Pyridinedicarboxamides : a Versatile Tool for Tunable Emission Properties (2011)
  • Author(s): グロス アニカ
  • Organizer: The 10th International Symposium on Organic Reactions
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学矢上キャンパス
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] アミノ酸部位で誘起されるオリゴアニリンの不斉構造規制とレドックス機能 (2011)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] アミノ酸部位を有する不斉キノンジイミンの錯形成と構造特性 (2011)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 錯体化学会第61回討論会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学
  • Year and Date: 2011-09-18
• [Presentation] ウラシル部位を有する白金(II)錯体の合成と集積化に基づく発光挙動 (2011)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: つくば国際会議場「エポカルつくば」
  • Year and Date: 2011-09-14
• [Presentation] Synthesis and Catalytic Activity of NCN Pincer-type Platinum(II) Complexes Bearing Uracil Moiety (2011)
  • Author(s): 大旗亮平
  • Organizer: 第58回有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2011-09-09
• [Presentation] Emission Properties of Emissive Complexes Accommodated in Polyglutamic Acid (2011)
  • Author(s): 片野千秋
  • Organizer: 第58回有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] Polypeptides Induced Self-Aggregation and Emission Properties of Platinum(II) and Gold(I) Complexes (2011)
  • Author(s): 森内敏之
  • Organizer: 14th IUPAC International Symposium on MacroMolecular Complexes, MMC-14
  • Place of Presentation: University of Helsinki, Finland
  • Year and Date: 2011-08-15
• [Presentation] ポリリシンへのAu(I)錯体の導入に基づく機能特性 (2011)
  • Author(s): 森内敏之
  • Organizer: 第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス
  • Year and Date: 2011-05-28
• [Presentation] ウラシル部位を有する有機白金(II)錯体の組織化に基づく発光 (2011)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス
  • Year and Date: 2011-05-28
• [Presentation] グアノシン部位を有する生物有機金属金(I)錯体の合成 (2011)
  • Author(s): 孟祥太
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] ウラシル部位を有するNCNピンサー型白金(II)錯体の合成と触媒機能 (2011)
  • Author(s): 大旗亮平
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] ウラシル部位を有する発光性錯体の合成と配列制御 (2011)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] キノンジイミン誘導体からなる不斉Pd(II)二核錯体の構造特性 (2011)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] Synthesis of Bioorganometallic Gold(III) Complexes Bearing the Guanosine Moieties (2010)
  • Author(s): 孟祥太
  • Organizer: 60th Anniversary Conference on Coordination Chemistry
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)
  • Year and Date: 2010-09-27
• [Presentation] ウラシル部位を有する発光性白金(II)錯体の合成と会合挙動 (2010)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 第60回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)
  • Year and Date: 2010-09-27
• [Presentation] Synthesis and Assembly of Bioorganometallic Complex Composed of Uracil and Organoplatinum(II) Complex (2010)
  • Author(s): 坂本勇樹
  • Organizer: 第57回有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 中央大学多摩キャンパス(八王子市)
  • Year and Date: 2010-09-18
• [Presentation] 分子内水素結合に基づくオリゴアニリン骨格の不斉構造組織化 (2010)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス(名古屋市)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] アミノ酸部位によって誘起されるポリアニリンユニット分子のレドックス特性 (2010)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 第34回有機電子移動化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
  • Year and Date: 2010-06-25
• [Presentation] Chirality Organization of Oligoanilines Through Hydrogen Bonds of Amino Acid Moieties (2010)
  • Author(s): 大村聡
  • Organizer: 5^<th> International Symposium on Macrocyclic & Supramolecular Chemistry
  • Place of Presentation: Nara Prefecture New Public Hall(奈良市)
  • Year and Date: 2010-06-07