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広い時間領域にわたる時間分解赤外円偏光二色性分光法による構造変化方向の直接観測

Publicly Offered Research

Project AreaScience on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment
Project/Area Number 26104533
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 InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

坂本 章  青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords赤外円偏光二色性分光法 / 時間分解赤外分光法 / 光学活性分子 / ダイナミクス / ラマン光学活性分光法
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,時間分解赤外円偏光二色性(VCD)分光システムを開発し,過渡分子種に応用することを目的とする.この分光法では,過渡分子種の絶対配置を決定できるため,分子構造変化だけでなく,その方向まで明らかにできると考えられる.開発したシステムの性能評価と方法論の検証を行い,領域内共同研究を推進する.
平成27年度には,主に以下の3つの研究を行った.
(1) 赤外円偏光二色性(VCD)分光計とラマン光学活性(ROA)分光計の立ち上げと応用:分子振動に基づいて光学活性分子のキラリティ(絶対配置)を識別する代表的な2つの分光手法であるVCD分光計とROA分光計を立ち上げた.現在,定常(CW)光照射下での不安定分子種のVCDスペクトルの測定や,溶液試料をフローして,CWのポンプ光とプローブ光を,それぞれ,上流と下流に照射することで時間分解した過渡ROAスペクトルの測定に取り組んでいる.
(2) フェムト秒時間分解赤外マルチチャンネル分光システムと近赤外光励起ナノ秒時間分解ラマン分光システムの製作:広帯域フェムト秒赤外光パルス(プローブ光)をMCTアレイ検出器(64素子×2列)で検出するフェムト秒時間分解赤外マルチチャンネル分光システムを製作した.これを用いて,光励起によって結合開裂とその後の分子内回転を起こす高速フォトクロミック分子の光励起にともなう逐次的な分子構造変化を明らかにした.また,近赤外光(1064 nm)をラマン励起光(プローブ光)に用いたナノ秒時間分解ラマン分光システムを製作した.アントラセン誘導体のS1状態の過渡ラマンスペクトルは,TD-DFTと有限静電場法を用いて計算したスペクトルによって良く再現された.
(3) ROA分光法によるヘリセン誘導体の絶対配置の決定:すでに立ち上げたROA分光計(上記(1)参照)を用いて,螺旋不斉を有するヘリセン誘導体の絶対配置の決定を行った(領域内共同研究).

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Infrared Study on 13C-labeled Synthetic Peptide Analogues of the Ca2+-binding Site III of Troponin C2016

    • Author(s)
      Masayuki Nara, Hisayuki Morii, Akira Sakamoto, Takuya Miyakawa, and Masaru Tanokura
    • Journal Title

      Peptide Science 2015

      Volume: 2015 Pages: 139-140

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stepwise Two-Photon-Gated Photochemical Reaction in Photochromic [2.2]Paracyclophane-Bridged Bis(imidazole dimer)2015

    • Author(s)
      Katsuya Mutoh, Yuki Nakagawa, Akira Sakamoto, Yoichi Kobayashi, and Jiro Abe
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 137 Issue: 17 Pages: 5674-5677

    • DOI

      10.1021/jacs.5b02862

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 赤外分光法と赤外円二色性分光法を用いた鏡像体過剰率定量法の評価2016

    • Author(s)
      沼田和也,藤田圭吾,岡島 元,坂本 章
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ラマン光学活性(ROA)分光法を用いた螺旋構造を有するヘリセン誘導体の絶対配置の決定2016

    • Author(s)
      伊丹瀬怜奈,岡島 元,窪田紗英,中野幸司,坂本 章
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 多環π共役分子の光励起種のナノ秒過渡ラマン分光による実測と計算2016

    • Author(s)
      岡島 元,楊 婉ろ,坂本 章
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] トリフェニレンやスマネントリオンなどの平面・曲面共役分子のアニオン種の赤外吸収スペクトルの測定と解析2016

    • Author(s)
      下村温紗,岡島 元,高品直人,東林修平,櫻井英博,坂本 章
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca2+結合タンパク質のCa2+配位構造-同位体ラベル合成ペプチドアナログのCOO-伸縮振動バンドの解析2016

    • Author(s)
      奈良雅之,森井尚之,坂本 章,宮川拓也,田之倉 優
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurements and analyses of the infrared and Raman spectra of radical cation of [34](1,2,4,5)cyclophane: Observation of electron-molecular vibration interaction by infrared spectroscopy and large amplitude bridged ring vibrations by near-infrared resonance Raman spectroscopy2015

    • Author(s)
      A. Sakamoto, H. Okajima, N. Tanaka, T. Shinmyozu
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 赤外分光によるカルシウム結合タンパク質の解析―同位体ラベルペプチドによるアプローチ2015

    • Author(s)
      奈良雅之,森井尚之,坂本 章,宮川拓也,田之倉 優
    • Organizer
      第13回医用分光学研究会
    • Place of Presentation
      東京,ホテルグランドヒル市ヶ谷
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Infrared Study on 13C-labeled Synthetic Peptide Analogues of the Ca2+-binding Site III of Troponin C2015

    • Author(s)
      Masayuki Nara, Hisayuki Morii, Akira Sakamoto, Takuya Miyakawa, Masaru Tanokura
    • Organizer
      第52回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      平塚,平塚中央公民館
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective Observation of Large Amplitude Inter-ring Vibrations: Resonance Raman Spectroscopy of Cyclophane Radical Cation2015

    • Author(s)
      H. Okajima, A. Sakamoto, T. Shinmyozu
    • Organizer
      The Third Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Sun-Moon Lake, Nantou, Taiwan
    • Year and Date
      2015-06-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Optical Resolution and Identification of Chiral Molecules by Vibrational Circular Dichroism (VCD) Spectroscopy2015

    • Author(s)
      K. Fujita, H. Okajima, Y. Hamgada, A. Sakamoto
    • Organizer
      The Third Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Sun-Moon Lake, Nantou, Taiwan
    • Year and Date
      2015-06-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カルシウム結合タンパク質のカルシウム配位構造―同位体ラベルを用いた赤外分光法による分析2015

    • Author(s)
      奈良雅之,森井尚之,坂本 章,宮川拓也,田之倉 優
    • Organizer
      第75回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      甲府,山梨大学甲府キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 架橋した芳香環同士の大振幅振動の選択的観測:[34](1,2,4,5)シクロファンラジカルカチオンの近赤外共鳴低振動数ラマン分光2015

    • Author(s)
      岡島 元,坂本 章,新名主 輝男
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 日本工業規格 赤外分光分析通則 JIS K 0117:2016 (平成28年3月改正)2016

    • Author(s)
      川瀬 晃,坂本 章 ら (他22名)
    • Publisher
      一般財団法人日本規格協会
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] "Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Practical Methods"2014

    • Author(s)
      Mitsuo Tasumi and Akira Sakamoto (Editors)
    • Total Pages
      389
    • Publisher
      John Wiley & Sons, Inc.
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] "Sample Handling and Related Matters in Infrared Spectroscopic Measurements" in Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Practical Methods2014

    • Author(s)
      Akira Sakamoto
    • Total Pages
      389
    • Publisher
      John Wiley & Sons, Inc.
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] "Time-Resolved Infrared Absorption Measurements" in Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Practical Methods2014

    • Author(s)
      Akira Sakamoto
    • Total Pages
      389
    • Publisher
      John Wiley & Sons, Inc.
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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