Development of circular lanthanide-based open cages

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02693
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Yuasa Junpei 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授 (00508054)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 超分子 / 光化学 / 希土類イオン / ホストーゲスト相互作用 / 希土類錯体 / キラリティー / 分子認識

Outline of Final Research Achievements

The aim of this work is development of circular lanthanide-based open cages with high flexibility in response to guest up take events. The resulting open cage systems are capable of recognizing a wide range of nanoscale molecular guests. The lnathanide complexes have a unique coordination property, that is, their coodrnation vector is highly flexible and therefore capable of changing the coordination angle depending on the changes in coordination environments. As a typical result of this work, this study revealed a long-range chirality recognition mechanism using the diketonate ligands with long spacer unit as a mediator of the chiral recognition (Chem. Sci. 2021).

Free Research Field

超分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの超分子化学における分子認識は、「鍵と鍵穴」の考えに基づくタンパクと基質の静的な相互作用モデルを基盤に研究が進められてきた。一方で、最近では「鍵と鍵穴」のモデルは静的な機構から動的な機構へとモデルの修正が迫られている。本研究で目指した環状希土類錯体を拡張した柔軟な非閉鎖系ナノ空間を創出は、人工的な超分子ホストーゲスト化学に静的な相互作用モデルから動的な相互作用モデルへの変換をはかるものであり、当該領域において大きなインパクトを与えるものであった。したがって本研究で得られた研究成果の学術的意義や社会的意義は非常に大きい。