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錯体キラリティーを基盤とした動的らせん型分子の構築と機能創発

Publicly Offered Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 23111718
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 InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

三宅 弘之  大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00271198)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords超分子化学 / 自己集積化 / 分子スイッチング / 不斉 / 分子認識 / ダイナミクス / 外部刺激 / 情報伝達
Outline of Annual Research Achievements

金属錯体は配位立体化学に基づく特異なレドックス活性や分光学的特性を持ち、柔軟に脱着可能な配位結合を自在に制御できれば、分子認識に基づく、プログラムされた組織化と動的情報変換が期待される。本新学術領域研究では、分子内の弱い相互作用により特定のらせん構造を形成することのできるアミノ酸誘導体を配位子として活用し、置換活性な金属イオンとの錯体形成により新たに構築されるらせん型錯体分子を基盤として、生体系で見られるような外部刺激による超分子レベルでの動的なキラル情報変換系の創発を目指した。研究代表者が独自に開発したキラル配位子からなるらせん型置換活性遷移金属錯体は、外部刺激に応答した分子運動が可能である。平成24年度は、23年度の成果をさらに発展させ、以下の成果を得た。
(1)錯体らせん分子のマルチ分子運動とキラリティー変換 金属錯体化と解離、配位結合の異性化、さらには金属中心の特異な幾何構造の変換を活用して、様々ならせん型分子を構築し、外部刺激に応答したマルチ分子運動と、キラル情報の変換システムを実現した。特に、酸化還元システムを活用したキラリティーの記憶化やマルチ入力、マルチ出力システムを実現した。
(2)錯体ヘリシティーの集積化によるナノレベルでのキラリティー創発と動的変換 キラル錯体の集積化を活用して、新たにナノレベルでのキラリティーの創出を行った。さらに外部刺激を活用した新しいキラリティー変換システムの構築と、それらの変換速度を明らかにすることができた。
(3)光異性化を活用した錯体ヘリシティーの動的変換と機能創発  配位ユニットの末端に光異性化ユニット(アゾベンゼン)を導入し、光異性化(trans-cis)運動のらせん情報への変換・増幅、およびらせん反転の同時制御、さらには反応速度の制御が可能となった。

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。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Materials-Based Receptors : Design Principle and Applications2013

    • Author(s)
      K. Singh, D. Sareen, P. Kaur, H. Miyake, and H. Tsukube
    • Journal Title

      Chem. Eur. J

      Volume: 19 Issue: 22 Pages: 6914-6936

    • DOI

      10.1002/chem.201300249

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分子認識から始まる動的分子プログラミング-錯体化学を基盤としたキラリティー誘起と反転スイッチング2013

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Journal Title

      化学

      Volume: 68 Pages: 46-52

    • NAID

      40019676283

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coordination Chemistry Strategies for Dynamic Helicates : Time-Programmable Chirality Switching with Labile and Inert Metal Helicates2012

    • Author(s)
      H. Miyake, and H. Tsukube
    • Journal Title

      Chem. Soc. Rev

      Volume: 41 Issue: 21 Pages: 6977-6991

    • DOI

      10.1039/c2cs35192g

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Helicity Inversion from Left- to Right-Handed Square Planar Pd(II) Complexes : Synthesis of a Diastereomer Pair from a Single Chiral Ligand and their Structure Dynamism2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Journal Title

      Chem.Commun.

      Volume: 48 Issue: 31 Pages: 3721-3723

    • DOI

      10.1039/c2cc18154a

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preferential Crystallization of Lanthanoid Tris(β-diketonates) with Bridged Bis(2-pyridylmethyl)amine Ligands toward Separation Application2012

    • Author(s)
      Masafumi Yano
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 85 Issue: 4 Pages: 490-496

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110281

    • NAID

      130004153052

    • ISSN
      0009-2673, 1348-0634
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CD法を活用したTPEN-Nd(III)錯体によるアミノ酸アニオンのキラリティーセンシング2013

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部刺激応答性キラル金属錯体を末端に含むトリス (2,2'-ビピリジン)金属錯体のアロステリックなヘリシティー反転2013

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Stimuli-Responsive Dynamic Molecular Motions in Chiral Metal Complexes2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials 2012 (ICEAN-2012)
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2012-10-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Helicity Switching Of Dynamic Metal Complexes Toward Supramolecular Synthesis2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      IUPAC 8th International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-VIII) 22nd International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers (FCFP-XXII)
    • Place of Presentation
      Xi’An, China
    • Year and Date
      2012-10-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Microwave Assisted Direct Syntheses of Optically Active Metal Complexes with Kinetically Inert Metal Centers2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      62nd JSCC Symposium
    • Place of Presentation
      Toyama, Japan
    • Year and Date
      2012-09-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] TPEN-Eu(III)錯体を活用したアミノ酸誘導体の不斉認識:キラリティーの導入によるバイアス効果の検討2012

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2012-09-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 光学活性四座配位子を有する銅錯体へのアミノ酸のエナンチオ選択的錯形成挙動2012

    • Author(s)
      中小路崇
    • Organizer
      第23回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2012-09-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Enantioselective binding characteristics of amino acid to chiral copper(II) complex using electrospray ionization mass spectrometry coupling with the deuterium-labeled method2012

    • Author(s)
      Takashi Nakakoji
    • Organizer
      19th International Mass Spectrometry Conference (IMSC2012)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2012-09-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Helicity Inversion in a Square Planar Pd(II) Complex2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      The 24th International Symposium on Chirality (Chirality 2012)
    • Place of Presentation
      Fort Worth, USA
    • Year and Date
      2012-06-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ナフチルアミド末端を含む多座配位子からなるZn(II)錯体:単核/六核錯体の変換スイッチング2012

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2012-05-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルTPEN-Eu(III)錯体を用いたアミノ酸基質の不斉認識2012

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2012-05-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of a Diastereomer Pair of Square Planar Palladium(II) Complex and its Helicity Inversion2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      Symposium on Molecular Chirality ASIA 2012
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2012-05-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dendrimeric Array of Chiral Metal Complexes: Chirality Integration and Dynamic Inversion2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      Symposium on Molecular Chirality ASIA 2012
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2012-05-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 光学活性銅錯体のアミノ酸に対する光学異性体識別:マススペクトル法によるアプローチ2012

    • Author(s)
      中小路崇
    • Organizer
      日本油学会フレッシュマンサミットOSAKA2012
    • Place of Presentation
      近畿大学
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルな錯体を活用した動的分子スイッチの開発~キラル情報の伝達・増幅・変換2012

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      錯体化学若手の会近畿地区勉強会
    • Place of Presentation
      大学利用施設 UNITY、神戸
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 置換活性なキラル金属錯体を活用したらせん分子の構築と動的構造制御2012

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      分子ナノシステムの創発化学第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸塩基刺激を活用したNi(II)錯体のジオメトリースイッチング2012

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Dedox-Triggered Moleculare Motions Coupled with Helicity Switching in Chiral Cobalt Complexes2011

    • Author(s)
      Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      The 23rd International Symposium on Chiral Discrimination
    • Place of Presentation
      Liverpool
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] レドックストリガーを活用したキラルコバルト錯体のマルチ分子運動2011

    • Author(s)
      三宅弘之
    • 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
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] キノリンアミド含有キラル多座配位子からなるpH応答発光型金属錯体の開発2011

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      錯体化学会第61回討論会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルなTPEN型配位子を含む希土類錯体の合成と性質2011

    • Author(s)
      三宅弘之
    • Organizer
      錯体化学会第61回討論会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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