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2019 Fiscal Year Research-status Report

外部刺激応答性に基づくキラル化学の開拓

Research Project

Project/Area Number 19K23634
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

服部 伸吾  横浜市立大学, 理学部, 助教 (90846726)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Keywordsキラリティ / 外部刺激応答性 / 準安定状態 / 金属錯体
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、外部刺激により誘起される分子キラリティに基づく新規キラル化学の開拓を目的とし、(1)刺激応答性キラル金属錯体の創製と分光学的性質の評価、(2)刺激応答機構の解明、(3)刺激応答性に基づく新規不斉合成法の開発を行う。本年度は、(1)刺激応答性キラル金属錯体の創製と分光学的性質の評価、(2)刺激応答機構の解明に焦点を絞り、以下の成果を得た。
1. 機械的回転によるキラリティ制御:ロータリーエバポレーターの回転濃縮によりフタロシアニン錯体の薄膜を作製し、高い再現性で回転方向に依存したキラリティを制御することに初めて成功した。また、フラスコ内流体運動のシミュレーションと分光学的に決定されたキラル構造を照合することにより、キラル選択機構を明らかとした。本成果は、Angew.Chem.Int.Ed.に掲載され、日本経済新聞やChem-Station等のメディアにて紹介された。
2. 外部磁場により誘起されるキラル光物性:磁気キラル二色性(キラル分子に外部磁場を引加した際に発現する光物性)に関する見解論文を執筆した。本内容は、Photochem.Photobiol.Sci.に掲載された。
3. ルテニウム錯体の光ラセミ化反応における溶媒同位体効果:ルテニウム錯体の光ラセミ化速度や寿命における溶媒同位体効果を明らかとした。本成果は、Phys.Chem.Chem.Phys.に掲載された。
4. 準安定状態を有する白金錯体の創製:白金錯体を合成し、分光学的性質を明らかとした。また、外部刺激によって固体色と発光色が劇的に変化することが明らかとなり、準安定状態を有する白金錯体であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、(1)刺激応答性キラル金属錯体の創製と分光学的性質の評価、(2)刺激応答機構の解明、(3)刺激応答性に基づく新規不斉合成法の開発を行うことにより、外部刺激により誘起される分子キラリティに基づく新規キラル化学の開拓を目的としている。本年度は、(1)刺激応答性キラル金属錯体の創製と分光学的性質の評価、(2)刺激応答機構について調査することにより、どのような分子でどのようにキラリティが選択されるかといった機構に関する重要な知見を得ることに成功し(Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,18454.)、当初の目的の1つを達成することができた。
以上より、本研究はおおむね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

機械的回転によってキラル構造が形成し、それに伴い非線形光学効果が増加するという興味深い現象を発見している。これを論文として報告し、外部刺激後におけるキラル構造を追跡する手法としての非線形光学効果の可能性を新たに提案する。
外部刺激によって色変化する白金錯体を合成し、分光学的性質を明らかとしている。類似する錯体を新たに合成し分光学的性質を明らかとするとともに、外部刺激によるキラリティ制御とキラル分光学的性質について調査する。分光学的性質と構造とを照合することにより、新規キラル化学を開拓するための包括的な理解を得る。

Causes of Carryover

当初、学会発表のための旅費として想定していたが、新型コロナウィルス感染症の拡大により、開催が中止された。そのため、旅費として使用する分に余りが生じた。翌年度分としては、研究試薬などの物品費として使用する予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] KU Leuven(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      KU Leuven
  • [Journal Article] Recent advances in studies on the magneto-chiral dichroism of organic compounds2020

    • Author(s)
      Ishii Kazuyuki、Hattori Shingo、Kitagawa Yuichi
    • Journal Title

      Photochemical & Photobiological Sciences

      Volume: 19 Pages: 8~19

    • DOI

      https://doi.org/10.1039/C9PP00400A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] H/D solvent isotope effects on the photoracemization reaction of enantiomeric the tris(2,2′-bipyridine)ruthenium(ii) complex and its analogues2020

    • Author(s)
      Asahara Masahiro、Kurimoto Haruhiko、Nakamizu Masato、Hattori Shingo、Shinozaki Kazuteru
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 22 Pages: 6361~6369

    • DOI

      https://doi.org/10.1039/C9CP06758B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral Supramolecular Nanoarchitectures from Macroscopic Mechanical Rotations: Effects on Enantioselective Aggregation Behavior of Phthalocyanines2019

    • Author(s)
      Kuroha Mizuki、Nambu Shohei、Hattori Shingo、Kitagawa Yuichi、Niimura Kazuhiro、Mizuno Yuki、Hamba Fujihiro、Ishii Kazuyuki
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 58 Pages: 18454~18459

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/anie.201911366

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クロロホルム蒸気に感応して特異的に赤色発光を示す N^C^N型白金二価錯体2020

    • Author(s)
      中野匠、小林奈那子、服部伸吾、篠﨑一英
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] N^C^N型白金(II)錯体における水溶化と発光挙動2019

    • Author(s)
      大和田李菜、服部伸吾、篠﨑一英
    • Organizer
      第31回配位化合物の光化学討論会
  • [Presentation] 異なる置換基を有する白金二価錯体の固体状態における会合体構造の決定2019

    • Author(s)
      川尻柊星、服部伸吾、篠﨑一英
    • Organizer
      第31回配位化合物の光化学討論会
  • [Presentation] fac-Ir(ppy)3の発光に生協を及ぼす溶媒和の研究2019

    • Author(s)
      平田俊太郎、服部伸吾、篠﨑一英
    • Organizer
      第31回配位化合物の光化学討論会
  • [Presentation] 機械的回転を用いて作製したフタロシアニンキラル薄膜の分光学的性質2019

    • Author(s)
      水野雄貴、服部伸吾、村田慧、石井和之
    • Organizer
      第31回配位化合物の光化学討論会
  • [Presentation] 緑色光合成細菌のアンテナクロロフィル会合体における分光学的性質2019

    • Author(s)
      和田純弥、服部伸吾、北川裕一、木下雄介、伊佐治恵、民秋均、石井和之
    • Organizer
      第31回配位化合物の光化学討論会
  • [Presentation] Magneto chiral dichroism of green photosynthetic bacteria2019

    • Author(s)
      和田純弥、服部伸吾、北川裕一、木下雄介、伊佐治恵、民秋均、石井和之
    • Organizer
      2019年光化学討論会
  • [Presentation] 置換基を導入した白金(Ⅱ)錯体を用いた二量体・三量体の発光制御2019

    • Author(s)
      小林奈那子、服部伸吾、篠﨑一英
    • Organizer
      錯体化学会第69回討論会
  • [Presentation] すりつぶしにより合成される複錯体結晶の研究2019

    • Author(s)
      永井智也、服部伸吾、篠﨑一英
    • Organizer
      錯体化学会第69回討論会
  • [Presentation] 機械的回転を用いた第10族遷移金属フタロシアニン錯体薄膜のキラリティ誘起と動的挙動2019

    • Author(s)
      水野雄貴、服部伸吾、村田慧、石井和之
    • Organizer
      錯体化学会第69回討論会
  • [Remarks] ロータリーエバポレーターの回転方向で分子の右巻き、左巻きを制御!

    • URL

      https://www.chem-station.com/blog/2019/12/evaporot.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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