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2014 Fiscal Year Annual Research Report

光・磁場・渦運動を用いた新規キラル科学の開拓

Research Project

Project/Area Number 24350065
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石井 和之  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20282022)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsキラリティー / 磁気キラル二色性 / 流体力学 / 光化学 / ホモキラリティー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、光・磁場・渦運動により誘起される分子キラリティーに基づく新規キラル科学の開拓を目的としている。
具体的には、生体分子や光合成細菌の磁気キラル二色性を測定し、①生命のホモキラリティーと磁気キラル二色性の関係解明、②新規不斉合成法の開拓等を行った。また、エバポレーター回転で生成するキラルJ会合体を様々なスケールで解析することで、①渦運動と超分子ナノキラリティーの関係解明、②キラルJ会合体を不斉場とした単分子の光学活性誘起等も試みた。
今年度は、励起子キラリティーに由来する磁気キラル二色性に関して、理論的解析を行い、その起源を明らかにした。これらに関する研究成果の一部は、Dalton Transactions、OPTICAL MATERIALS EXPRESSに掲載された。また、本(Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy)のChapterとして執筆した。光合成細菌についても磁気キラル二色性測定を行い、CD信号、MCD信号が強い領域において、信号を観測することに成功した。
さらに、渦運動で誘起されたキラルJ会合体を不斉場とすることで、軸配位により面不斉が誘起されるフタロシアニン錯体の光学活性が誘起されることを明らかとした。また、cmオーダーのエバポレーター回転で生じる渦運動が、どのようにnmオーダーの分子キラリティーを誘起するかを明らかにするために、回転方向及び回転速度が変更可能なエバポレーターとマグネティックスターラーを融合させた新規装置を開発した。これにより、鉛直方向の回転の影響を評価することを可能とした。この成果は、日本化学会春季年会にて発表した。
これらの研究を遂行することで、光・磁場・渦運動を利用した新規不斉合成法を開発することに成功し、生命のホモキラリティー解明への手掛かりを得ることができた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A novel aspect of spectroscopy for porphyrinic compounds under magnetic fields2014

    • Author(s)
      Y. Mulyana, K. Ishii
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 43 Pages: 17596-17605

    • DOI

      10.1039/c4dt01428f

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Magneto-chiral dichroism of aromatic π-conjugated systems2014

    • Author(s)
      S. Hattori, K. Ishii
    • Journal Title

      Optical Materials Express

      Volume: 4 Pages: 2423-2432

    • DOI

      10.1364/OME.4.002423

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uptake and Electrochemical Ejection of Cesium Ion by a Prussian Blue-modified Electrode2014

    • Author(s)
      T. Tatsuma, Y. Kuroiwa, K. Ishii, K. Kudo, A. Sakoda
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 1281-1283

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1246/cl.140338

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ビタミンC検出用蛍光プローブ:ニトロキシドラジカル結合型フタロシアニン錯体2015

    • Author(s)
      石井和之
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Invited
  • [Presentation] ポルフィリン化合物を担持したナノファイバー製薄膜の作成及びその光物性2015

    • Author(s)
      松橋直樹、渡邊圭、石井和之
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 機械的回転による流体運動を用いた超分子キラリティーの誘起2015

    • Author(s)
      南部翔平、石井和之
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 安定ラジカルを用いたレドックス活性分子の光検出2015

    • Author(s)
      山崎順也、石井和之
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 無機磁性基板上フタロシアニン薄膜の磁気光学効果2015

    • Author(s)
      唐澤正信、石井和之
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Photophysical properties and photofunctions based on the magnetic properties of porphyrinic compounds in the excited states2014

    • Author(s)
      K. Ishii
    • Organizer
      2014年光化学討論会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-10-11 – 2014-10-13
    • Invited
  • [Presentation] 液晶中におけるポルフィリン錯体の光物性2014

    • Author(s)
      外村弦子、石井和之
    • Organizer
      錯体化学会第64回討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [Presentation] フタロシアニン錯体を用いた電極触媒の開発2014

    • Author(s)
      松本駿亮、石井和之
    • Organizer
      錯体化学会第64回討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [Presentation] パルス電磁石を用いた磁気キラル二色性測定法の開発2014

    • Author(s)
      服部伸吾、宮武智弘、石井和之
    • Organizer
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-08
  • [Presentation] ケイ素フタロシアニン錯体と牛血清アルブミンの複合化によるビタミンC検出用蛍光プローブの開発2014

    • Author(s)
      横井孝紀、石井和之
    • Organizer
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-08
  • [Presentation] ポルフィリン錯体‐液晶性化合物混合ナノ微粒子の光物性2014

    • Author(s)
      外村弦子、石井和之
    • Organizer
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-08
  • [Presentation] フタロシアニン錯体-カーボン複合系を用いた光電気化学的酸素還元2014

    • Author(s)
      松本駿亮、石井和之
    • Organizer
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-08
  • [Presentation] Photofunctions of Porphyrins based on Magnetic Properties2014

    • Author(s)
      K. Ishii
    • Organizer
      8th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-8)
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-06-22 – 2014-06-27
    • Invited
  • [Presentation] Fluorescence probe for detecting ascorbic acid: Phthalocyanines linked to TEMPO radicals2014

    • Author(s)
      T. Yokoi, K. Ishii
    • Organizer
      8th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-8)
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-06-22 – 2014-06-27
  • [Presentation] Magneto-chiral dichroism of chiral J-aggregates of porphyrins2014

    • Author(s)
      S. Hattori, K. Ishii
    • Organizer
      8th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-8)
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-06-22 – 2014-06-27
  • [Book] “MAGNETO-CHIRAL DICHROISM OF ORGANIC COMPOUNDS” Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy Vol. 22; ed by S. H. Lin, A. A Villaeys, Y. Fujimura2014

    • Author(s)
      Y. Kitagawa, K. Ishii
    • Total Pages
      195-215
    • Publisher
      World Scientific Publishing
  • [Book] “Photofunctions of Phthalocyanines and Related Compounds” Handbook of Porphyrin Science Vol. 32; ed by K. Kadish, R. M. Smith, and R. Guilard2014

    • Author(s)
      K. Ishii, Y. Kitagawa
    • Total Pages
      Chapter 168, 173-270
    • Publisher
      World Scientific Publishing
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光機能性分子を用いたナノファイバー製染色布の開発2014

    • Inventor(s)
      石井和之、松橋直樹、渡邊圭
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-173152
    • Filing Date
      2014-08-27

URL: 

Published: 2016-06-01  

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