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2011 Fiscal Year Annual Research Report

π分子豊富分子の生体内化学

Planned Research

Project AreaEmergence of highly elaborated pai-space and its function
Project/Area Number 20108015
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

磯部 寛之  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30302805)

Keywords生体内π電子 / 人工核酸 / プライマー / クリック化学 / 高効率合成 / 固相合成 / 多環式芳香族 / らせん
Research Abstract

本研究では,π電子豊冨分子が,高次構造体として組織化することで特異な相互作用が生じることに着目し,組織化構造におけるπ電子豊富分子の機能性に焦点をあてる.とくに自然界に存在するπ電子豊富分子の構造をモチーフとした新規機能性分子の開発を主眼とする.この研究遂行により,直接関連する生命化学分野での機能材料の開発はもちろん,生体模倣構造の有機エレクトロニクス分野での活用をも検討する.
本年度は,生体模倣構造をもつ芳香族分子の設計・合成および非天然骨格を導入した人工核酸の設計・合成・機能探索を行った.このうち人工核酸に関する研究では,将来の汎用化を目指した第二世代合成手法の開発に加え,新規骨格をもちいた新機能の開発を行った.新機能としてはアンチセンス遺伝情報をもつcDNAを細胞抽出物から高精度で合成する手法を開拓した.また人工核酸をもちいた有機半導体の設計・合成により,電子移動型二重らせんの構築を実現した.生体模倣構造をもつ芳香族分子の設計・合成では,2つのらせん型分子を組み合わせる分子設計により4重らせん構造をもつ新しい多環式芳香族分子の合成を行った.最終年度に向け,新規分子の設計・合成,さらに新機能探索が順調に進んでおり,来年度では,さらなる発展を見込んでいる.なお,領域内研究者との連携を深めており,今年度も共同研究成果を発表している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

設計した各種分子の合成法を高効率で実現することに成功した.さらに当初想定していた以上の新奇機能の発見があったことから当初計画以上に進展していると判断する.

Strategy for Future Research Activity

新奇機能のさらなる発展を目指した検討を進める.この検討では,合成法の成熟を諮るとともに,新規付与構造の検討を含め行う.また新学術領域研究であることを鑑み,領域内での連携をさらに深め,共同研究成果を得るべく努力する.

  • Research Products

    (17 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bottom-up synthesis of finite models of helical (n,m)-single-wall carbon nanotubes2011

    • Author(s)
      Hitosugi, S.; Nakanishi, W.; Yamasaki, T.; Isobe, H
    • Journal Title

      Nat. Commun

      Volume: 2(10) Pages: 5

    • DOI

      doi:10.1038/ncomms1505

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Triazole-linked DNA as a primer surrogate In the synthesis of first-strand cDNA2011

    • Author(s)
      Fujino, T.; Yasumoto, K.; Yamazaki, N.; Hasome, A.; Sogawa, K.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Chem.Asian J.

      Volume: 7 Pages: 2956-2960

    • DOI

      doi:10.1002/asia.201100712

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] [6]Cyclo-2,7-naphthylene : A redetermination2011

    • Author(s)
      Nakanishi, W.; Xue, J.Y.; Yoshioka, T.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr., Sect.E : Struct.Rep.Online

      Volume: E67 Pages: o762-o1763

    • DOI

      doi:10.1107/S1600536811023427

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Illusory molecular expression of "Penrose stairs" by an aromatic hydrocarbon2011

    • Author(s)
      Nakanishi, W.; Matsuno, T.; Ichikawa, J.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

      Volume: 50 Pages: 6048-6051

    • DOI

      doi:10.1002/anie.201102210

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation and properties of vesicles made of non-polar/polar/non-polar fullerene amphiphiles2011

    • Author(s)
      Homma, T.; Harano, K.; Isobe, H.; Nakamura, E.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 133 Pages: 6364-6370

    • DOI

      doi:10.1021/ja200498g

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] [n]Cyclo-2,7-naphthylenes : Synthesis and isolation of macrocyclic aromatic hydrocarbons having bipolar carrier transport ability2011

    • Author(s)
      Nakanishi, W.; Yoshioka, T.; Taka, H.; Xue, J.Y.; Kita, H.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

      Volume: 50 Pages: 5323-5326

    • DOI

      doi:10.1002/anie.201101314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron mobility in a mercury-mediated duplex of triazole-linked DNA (^<TL>DNA)2011

    • Author(s)
      Isobe, H.; Yamazaki, N.; Asano, A.; Fujino, T.; Nakanishi, W.; Seki, S.
    • Journal Title

      Chem.Lett.

      Volume: 40 Pages: 318-319

    • DOI

      doi;10.1246/cl.2011.318

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Double-pillaring strategy for silacyclophanes : Synthesis and structures of disilanyl double-pillared bisanthracenes2011

    • Author(s)
      Nakanishi, W.; Hitosugi, S.; Shimada, Y.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Chem.Asian J.

      Volume: 6 Pages: 554-559

    • DOI

      doi:10.1002/asia.201000543

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生体内π空間を写しとる人工DNA2012

    • Author(s)
      磯部寛之
    • Organizer
      高次π空間の創発と機能開発第7回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      メルパルク松山
    • Year and Date
      2012-03-13
  • [Presentation] Design and Synthesis of Minimal Nanocarbons2011

    • Author(s)
      磯部寛之
    • Organizer
      The 6th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • Place of Presentation
      Shatin, Hong Kong(招待講演)
    • Year and Date
      20111211-20111215
  • [Presentation] Covalent "Double Helix" : Unexpected Emergence of Illusory Molecular Expression of Penrose Stairs2011

    • Author(s)
      Waka Nakanishi, Taisuke Matsuno, Junji Ichikawa, Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      高次π空間の機能と開発第3回国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20111118-20111119
  • [Presentation] Nanocarbon-inspired Molecular Design : Interesting Stairs for Interdisciplinary Research2011

    • Author(s)
      Hiroyuki, Isobe
    • Organizer
      14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-14)
    • Place of Presentation
      Eugine, Oregon USA(招待講演)
    • Year and Date
      20110724-20110729
  • [Presentation] 生体内分子を模倣するπ電子豊富分子の設計・合成2011

    • Author(s)
      中西和嘉・吉岡知昭・高秀雄・薛〓・北弘志・磯部寛之
    • Organizer
      高次π空間の創発と機能開発第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      20110714-20110715
  • [Presentation] Disilanyl Double-Pillared Bisanthracenes : A New Molecular Design for Organic Electronic Materials2011

    • Author(s)
      Waka Nakanishi, Shunpei Hitosugi, Yusuke Shimada, Hideo Taka, Hiroshi Kita, Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      46th EUCHEM Conference on Stereochemistry
    • Place of Presentation
      Brunnen, Swizerland
    • Year and Date
      20110501-20110505
  • [Presentation] π電子豊富分子の科学2011

    • Author(s)
      磯部寛之
    • Organizer
      第22回万有仙台シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-19
  • [Presentation] 復興マラソン:有機化学研究室の一事例2011

    • Author(s)
      磯部寛之
    • Organizer
      防災・日本再生シンポジウム「東北地方の化学と教育:3.11から189日の歩み」
    • Place of Presentation
      東北大学片平キャンパス,仙台(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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