2017 Fiscal Year Annual Research Report
２つの空間を有するホスト分子の構築とその構造の歪みを利用したヘテロ分子内包
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17H06720
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
矢崎 晃平 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (90800813)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | ダブルカプセル / ヘテロ分子内包 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、2つの空間を持つホスト分子を構築し、空間同士での構造情報の伝達による機能開発を目的とした。生体内では、たんぱく質により分子認識・捕捉が頻繁に行われている。また、分子の捕捉によりたんぱく質の構造が変化し、その構造変化が伝達し、遠隔部位の分子捕捉能を調節する（アロステリック効果）ことも可能である。人工的に合成した分子を用いた場合には、極性の分子の水素結合の様な比較的強い相互作用を利用することで、アロステリック効果を実現している (M. Takeuchi, et al. Acc. Chem. Res., 2001, 34, 865)。そのため、非極性分子（炭化水素や芳香族）を認識した、アロステリック効果の実現は困難であった。一方で、1 nm程度の空間を有する人工のホスト分子は、水系溶媒中で疎水効果やπーπ、CH-π相互作用などの弱い相互作用により、非極性分子を内包する (M. Yoshizawa, et al. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 3418)。これまでに研究代表者は、剛直なボウル状分子(K.Yazaki, et al. Chem Commun. 2013, 49, 1630)やチューブ状分子(K.Yazaki, et al. Nature Commun. 2014, 5, 5179)を構築し、アントラセン環に囲まれたナノサイズの空間を利用して、非極性分子の包接を報告してきた。そこで、本研究では、２つのナノ空間を有する構造体の構築とその分子包接能を明らかにすることを目的とした。本年度、2つの空間を持つダブルカプセルの構築と、2つの空間に２種類の異なる有機化合物の内包を報告した(K.Yazaki, et al. Nature Commun., 2017, 8, 15914)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究課題として計画していた(1)W型配位子とPd(II)イオンの自己集合を利用したM3L4型ダブルカプセルの構築とヘテロ分子内包を達成した。また、ヘテロな分子内包を発見する過程で、様々な有機化合物（シクロファンやキノン類）を内包することが明らかになり、今後の研究進展の為の予備調査を行うことができた。
また(2)新規なダブルスクエア錯体の鍵中間体であるPt(II)イオンに対して、４つの4,4ビピリジンが配位した十字形分子の合成を達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に得られた新しい知見を基に、ダブルカプセルのヘテロな分子内包を利用してキラル分子の内包を行う。また、十字形錯体を利用してダブルスクエアを構築し、その分子内包能を明らかにする。
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