キラル変換された銅ナノ粒子の作製とキラルセンシングへの応用

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K04811
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 西田 直樹 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教務職員 (50536729)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 銅ナノ粒子 / 光学活性 / キラル変換

Outline of Annual Research Achievements

キラリティーを識別するキラルセンシングは、応用的側面からも重要な研究課題である。これまでの研究で、キラルな金ナノ粒子は簡便かつ有効なキラルセンサーであることが分かっている。一方、金は高価であるため、安価な銅に置き換えることが注目されている。しかし、銅ナノ粒子は不安定であり、物理的・化学的特性を保持することは困難である。本研究はキラル銅ナノ粒子の大量合成法を確立し、キラルセンシング技術の開発を目指すとともに、キラル銅ナノ粒子のキラル光学特性を検証する。これらの研究を通してナノ領域における新しいキラル化学の開拓を目指す。
当初の2023年度までの計画の一つとして、安定なキラル銅ナノ粒子の大量合成法を確立するため、gスケールでの大量合成に成功することであった。この件に関しては、2022年度までに得た知見をもとに、大量合成を見据えたキラルチオール保護銅ナノ粒子の合成法を検討した。これまでに得た知見である固相反応をgオーダーにスケールアップし、洗浄過程と乾燥過程を工夫することで多くの銅ナノ粒子を得ることができた。また、得られた銅ナノ粒子は電子顕微鏡像からシングルナノメートルサイズであることが分かっており、スケールアップに成功したといえる。
一方で、キラルセンシング技術とキラル銅ナノ粒子のキラル光学特性の検証に関しては、合成法の検討が遅れてしまったため、難航している状況である。
今後は大量合成できた銅ナノ粒子でのキラルセンシングへの応用を目指すとともに、キラル銅ナノ粒子のキラル光学特性の検証を行う。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2023年度の計画の一つである銅ナノ粒子のgスケールでの大量合成については、着手できたが、キラルセンシング技術とキラル銅ナノ粒子のキラル光学特性の検証に関しては、合成法の検討が遅れてしまったため、難航している状況であるため、遅れているとした。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は大量合成できた銅ナノ粒子でキラルセンシングへの応用を目指すとともに、キラル銅ナノ粒子のキラル光学特性の検証を行う。

Causes of Carryover

実験の進捗状況に応じて消耗品を発注したため、余剰が生じた。試薬の購入と学会発表旅費等で使用する予定である。