Helicity Controlling and function creations of dynamic supramolecular metal complexes by utilizing weak interactions

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05505
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: Miyake Hiroyuki 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (00271198)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 金属錯体 / らせん / 構造変換 / 置換活性 / 外部刺激 / アミノ酸 / 質量分析 / 分子認識

Outline of Final Research Achievements

In this research work, new chiral tetradentate ligands consisting of (S)-phenylalanine moieties with dimethoxybenzene groups at both terminals of the ligand were designed and synthesized, which can coordinate with cobalt(II) perchlorate to form left-handed helical structures by effect of a combination of weak interactions in diastereoselective fashion. and their structural multi-transformations were achieved by various achiral external stimuli. We have also developed a method for simultaneous analysis of the enantiomeric excess of free amino acids using an electrospray ionization mass spectrometry with a copper(II) complex with a chiral tetradentate ligand.

Free Research Field

錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本申請研究では、配位子と金属イオンとを単に混合するだけで純度の高いキラル錯体を得る新たな合成法とその構造変換法を探究するため、弱い相互作用の形成が期待できる芳香環側鎖をもつペプチド配位子を用いて、遷移金属錯体に完璧なキラリティーを誘起し、さらにその構造を外部刺激により反転させる新しい方法論と、生体分子の高感度センシングプローブへの展開を図った。このような不斉情報のスイッチングとキラルセンシングシステムは弱い相互作用のON-OFFで構造変換する生体超分子らせん構造のモチーフとして興味深く、また、光や電気信号にも応答する新たなキラリティー変換デバイスの開発に重要な知見を与えるものである。