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自己組織化中空分子カプセルの構築と機能化学

研究課題

研究課題/領域番号 16750045
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機化学
研究機関徳島文理大学 (2005)
東京大学 (2004)

研究代表者

富永 昌英  徳島文理大学, 香川薬学部, 講師 (60361507)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード球状構造 / 自己組織化 / 内面官能基化 / 表面官能基化 / 立方体構造 / カプセル / パラジウム / 内部空間 / 自己集合 / 糖鎖 / 架橋構造 / 包接
研究概要

120度に折れ曲がった二座配位子とPd(II)イオンから、M_<12>L_<24>組成の球状カプセル構造が定量的に自己集合する。また、この球錯体を構成する配位子骨格にポリエチレングリコールやポルフィリン、フラーレンなどの機能性官能基を導入することにより、錯体ナノ表面・内面にこれらの官能基を一挙にかつ精密に配置できる。本年度は、配位子を精密に設計することにより、M_6L_<12>組成の直径3nmの正八面体対称の立方体構造、およびM_<18>L_<24>組成の錯体表面が密閉した球状錯体が組みあがることを見いだした。また、錯体表面へのπ系有機分子の官能基化にも成功した。
90度の角度を有する二座配位子とPd(NO_3)_2から、M_6L_<12>組成の立方体型カプセルが定量的に自己集合することが分かった。立方体の6つの各面の中心を各辺が結んだ形であり、辺の数12と頂点の数6が、それぞれ配位子と金属イオンの数に相当する。一方、三座配位子とPd(NO_3)_2を2:1の比率で混合すると、まずM_<12>L_<24>組成の球状骨格が生成する。Pd(II)イオンをさらに加えると、残っているピリジル基が架橋し、最終的に4:3の時にM_<18>L_<24>組成の球状構造に一義的に収束することが示唆された。すなわち、三座配位子の錯形成は、段階的に進行していることが分かった。
二座配位子にピレンなどのπ系有機分子を導入することにより、錯体表面への24個の官能基導入を達成した。これらの官能基による光物性や光反応についても検討を行った。
これらの構造体が単一成分で形成されることが、^1HNMRですべての配位子が等価に観測されること、低温スプレーイオン化質量分析によりそれぞれの組成が明瞭に示されたこと、およびNMR DOSYスペクトルにより分子径が求まったことから示された。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Folding a de novo Designed Peptide into α-Helix through Hydrophobic Binding by a Bowl-Shaped Host2006

    • 著者名/発表者名
      Shohei Tashiro, Masahide Tominaga, Yoshiki Yamaguchi, Koichi Kato, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Angew.Chem., Int.Ed. 45・2

      ページ: 241-244

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Peptide Recognition : Encapsulation and α-Helical Folding of a Nine-residue Peptide within a Hydrophobic Dimeric Capsule of a Bowl-Shaped Host2006

    • 著者名/発表者名
      Shohei Tashiro, Masahide Tominaga, Yoshiki Yamaguchi, Koichi Kato, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J. 12(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 24-Fold Endohedral Functionalization of a Self-assembled M_<12>L_<24> Coordination Nanoball2005

    • 著者名/発表者名
      Masahide Tominaga, Kosuke Suzuki, Takashi Murase, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127・34

      ページ: 11950-11951

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordination Architecture from a Pd(II)-Cornered Square Complex2005

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fujita, Masahide Tominaga, Akiko Hori, Bruno Therrien
    • 雑誌名

      Acc.Chem.Res. 38(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequence-Selective Recognition of Peptides within the Single Binding Pocket of a Self Assembled Coordination Cage2005

    • 著者名/発表者名
      Shohei Tashiro, Masahide Tominaga, Masaki Kawano, Tomoji Ozeki, Bruno Therrien, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] In Situ Observation of Reversible Single-Crystal-to-Single-Crystal Apical Ligand Exchange Reaction in a Hydrogen-Bonded 2-D Coordination Network2005

    • 著者名/発表者名
      Kanji Takaoka, Masaki Kawano, Masahide Tominaga, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Angew.Chem., Int.Ed. 39(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A 3.5-nm Coordination Nanotube2004

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamaguchi, Shohei Tashiro, Masahide Tominaga, Masaki Kawano, Tomoji Ozeki, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126・35

      ページ: 10818-10819

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite, Spherical Coordination Networks that Self-Organize from 36 Small Components2004

    • 著者名/発表者名
      Masehide Tominega, Keisuke Suzuki, Masaki Kawano, Takahiro Kusukawa, Tomoji Ozeki, Shigeru Sakamoto, Kentaro Yamaguchi, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Angew.Chem., Int.Ed. 43・42

      ページ: 5621-5625

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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