2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17069010
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 健太郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40281589)
平岡 秀一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10322538)
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| Keywords | 金属錯体 / 超分子 / 人工DNA / 分子カプセル / 環状ペプチド / 電極架橋 / 多座配位子 / 動的錯体 |
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| Research Abstract |
金属錯体は、無機元素の多様性と有機配位子の高い設計自由度を兼ね備えており、方向性をもつ優れた共役電子系の基幹材料となりうる。このような系は、固体表面のような階層性や方向性のある化学環境の中で特異な電子状態や反応性を示すことが期待される。本研究は、金属イオンの配列情報を精密にプログラムする生体高分子系および完全人工系多座配位子を用いて、ナノ〜メゾスコピックスケールの金属錯体型ナノリンク超分子をデザイン・合成し、それらを固体表面に固定したときの特異な物性や動的機能を探ることを目的とした。具体的には、標的とする金属錯体型ナノリンク超分子として、生体高分子をモチーフとした、一次元同種・異種金属クラスターと中空構造をもつ積層型ナノチューブ、完全人工系多座配位子を用いる分子運動素子と分子カプセルの構築を行った。詳細は以下のとおりである。
(1)DNAの水素結合型塩基対を金属配位型塩基対に置換することにより、異種金属イオン(例:銅と水銀、銅と銀)を二重らせん軸上に配列する方法を確立し、さらに長鎖DNAの合成法を模索した。
(2)電極ギャップ架橋分子の構築を目指し、大環状メタロペプチドを水素結合あるいは配位結合により積層するナノチューブの構築法を検討した。
(3)2枚の異なる有機ディスク状配位子と金属イオンで構築される分子ボールベアリングを基板に固定するために.化学修飾が可能な官能基の導入を行った。また,導入した官能基が回転速度にどのような効果を与えるかについて明らかにした。
(4)6個の遷移金属イオンと8枚の有機ディスク状配位子からなる、直径数nmサイズの球状分子カプセルを構築した。既に10種類以上の遷移金属イオンで同様の構造を得ることが成功し、現在、これらの錯体を用いて、電極上での混合原子価状態について検討している。
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