2023 Fiscal Year Research-status Report
希土類金属選択的に誘発される配位高分子構造変化を利用する希土類金属センシング
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22K05150
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
半田 友衣子 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20586599)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 結晶性配位高分子 / ランタノイド / 結晶ー結晶構造転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，結晶性配位高分子（CCP）の結晶構造転移および構造崩壊を利用する希土類金属イオン（RE3+）の新規検出法の構築を目的とする。具体的には，（１）CCPにおけるRE3+金属交換反応で誘発されるCCPの結晶-結晶構造転移を利用するRE3+検出系の構築と，（２）RE3+選択的に起こるリン酸エステルの加水分解反応が引き起こすCCPの構造崩壊を利用するRE3+検出系の構築を目指す。
2022年度には， bis(4-nitrophenyl)phosphate（L）と2種類のRE3+が形成するCCPでのRE3+イオンの局所構造をXAFS法によって解析し，「RE3+金属交換反応によって親CCPに取り込まれたRE3+の局所構造変化がCCPの結晶-結晶構造転移を誘発する」ことを示唆する結果が得られた。本年度は，CCPに取り込まれたRE3+の局所構造モデルに基づくfeffによるフィッティングを用いて，RE3+の局所構造変化をより詳細に調べた。また，構造転移がCCP表面のみで起こっていることを利用して，CCPの合成時に色素を取り込ませ，RE3+金属交換反応によって起こる構造転移によって色素が放出されることを検証する予備的な実験を行った。
リン酸エステルであるニコチンアミドジヌクレオチド（NADH）の加水分解反応が，Dy3+，Yb3+によって促進されることを明らかにしていたが，分解物の定量ができていなかった。本年度は，NADHおよびNADHが形成するCPの加水分解生成物の定量条件を決定した。
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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
CCPの結晶-結晶構造転移を利用するRE3+検出系を構築する上で，1) RE3+が引き起こす構造転移のメカニズムをより詳細に解明したこと，2) RE3+交換が引き起こす構造転移が色素放出をトリガーすることを明らかにしたこと，は極めて重要な成果であり，本研究の目的に対しておおむね順調に研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
結晶性配位高分子（CCP）の結晶構造転移・構造崩壊を利用する希土類金属イオン（RE3+）の新規検出法の構築を目的とし， bis(4-nitrophenyl)phosphate（L）およびNADHが形成するCCPに色素を取り込ませ，RE3+交換反応による色素放出を定量的に解析する。具体的には，まずは色素分子の選択が重要である。
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| Causes of Carryover |
2022年度は，学生の学会参加が想定より少ない回数であったため，研究費の使用額が予定していた使用額よりも少なかった。その分，2023年度には学会参加回数が増える想定であり，残額を2023年度として請求する。
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