金属超分子を構成単位とする融合マテリアルの構築

• Project Area: Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
• Project/Area Number: 23107517
• 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: 今野 巧 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50201497)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2011: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 超分子化学 / 結晶工学 / 自己組織化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、親水性のアミノ酸と疎水性のジフェニルフォスフィンの両方を１分子中に含むキラル金属超分子の合成、およびこの種の金属超分子を構成単位とする無機-有機複合型の融合マテリアルの構築について検討した。
まず、アミノ基、カルボキシル基、およびチオラト基をもつ含硫アミノ酸がジフェニルフォスフィンをもつ金属錯体ユニットに硫黄原子で結合した両親媒性のキラル複核錯体を合成した。また、得られたキラル錯体については、NMRスペクトルにより純度を確認するとともに、各種分析手段により同定を行った。さらに、この錯体の単結晶を合成して、Ｘ線解析によりそのキラル構造を決定し、異種金属イオンとの反応に向けた構造的知見を得た。次に、このキラル複核錯体と強固な八面体構造を取り易い金属イオンとの反応を行い、親水性基と疎水性基を併せ持つキラルな異種金属超分子化合物の合成を試みた。この際、サイズや幾何構造の異なる１価の無機アニオンを反応溶液に添加することにより、キラル複核錯体が自己集積化した超分子構造体の単離に成功した。各種分析機器を用いて上記の超分子構造体の同定を行うとともに、添加したアニオンが超分子構造体中に取り込まれていることを確認した。単結晶Ｘ線構造解析を行ったところ、構造中にはキラル複核錯体六分子が自己集積したカチオン性金属超分子が存在していることが判明した。同時にアニオン性のクラスターも存在しており、カチオン性金属超分子とアニオン性クラスターから構成される新種の融合マテリアルが構築されていることを見出した。さらに、１価の無機アニオンの代わりに２価の無機アニオンを用いて、上記の金属超分子との融合を検討し、得られたマテリアルのＸ線構造解析を行った。以上により、金属超分子を構成単位とする融合マテリアルの構築、ならびに、この種の融合マテリアル形成の指導原理を明らかにした。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Thiolato-Bridged Au^I_2Cu^I_2 and Cu^I_4 Metallorings Derived from Benzothiazoline : Can Gold(I) Plus Copper(I) Make Silver(I)? (2012)
  • Author(s): Y. Takino, N. Yoshinari, T. Kawamoto, and T. Konno
  • Journal Title: Chem. Lett Volume: 41 Issue: 8 Pages: 834-836
  • DOI: 10.1246/cl.2012.834
  • NAID: 130004426653
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure Effects of Lewis Acids on the Living Cationic Polymerization of pMethoxystyrene: Distinct Difference in Polymerization Behavior from Vinyl Ethers (2012)
  • Author(s): A. Kanazawa, S. Shibutani, N. Yoshinari, T.Konno, S. Kanaoka, and S. Aoshima
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 45 Issue: 19 Pages: 7749-7757
  • DOI: 10.1021/ma301505j
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Halide-controlled Construction and Structural Determination of a Series of Thiolato-bridged 16-Nuclear Copper(I) Clusters from Benzothiazoline (2012)
  • Author(s): 今野巧、瀧野祐輔
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 41 Issue: 3 Pages: 334-336
  • DOI: 10.1246/cl.2012.334
  • NAID: 130004426539
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Remarkable Metal-Crossing between Thiolato-Bridged Tetragold(I) and Tetrasilver(I) Metallorings (2011)
  • Author(s): 今野巧、瀧野祐輔
  • Journal Title: Chemistry an Asian Journal Volume: 6 Issue: 11 Pages: 2931-2935
  • DOI: 10.1002/asia.201100668
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Bis-Bipyridine Osmium(II) Complex with an N,S-Chelating 2-Aminoethanesulfinate : Photoinduced Conversion of Amine to Imine Donor Group by Air Oxidation (2011)
  • Author(s): 今野巧、田村素志
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 47 Issue: 46 Pages: 12464-12466
  • DOI: 10.1039/c1cc14342e
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Anomalous Aggregation of Perchloric Ions Accompanied by Self-assembly of Au^I_4Co^<III>_2 Complex-cations (2011)
  • Author(s): 今野巧、井頭麻子
  • Organizer: The 1^<st> International Symposium on FUSION MATERIALS
  • Place of Presentation: 鳥羽国際ホテル(三重県)
  • Year and Date: 2011-10-16