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湾曲π共役面を持つ新規金属埋め込み型ナノチューブの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K14459
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関金沢大学

研究代表者

酒田 陽子  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (70630630)

研究協力者 秋根 茂久  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードマクロサイクル / 自己集合 / ベルト状分子 / テンプレート / トリプチセン / π共役分子 / 多孔性材料
研究成果の概要

本課題では、自己集合を利用した芳香環および金属錯体の壁で囲まれた空孔を持つベルト状環状金属錯体(メタロナノベルト)の構築を行った。屈曲型配位子としてテトラアミノトリプチセンを用い、金属イオンとの自己集合によりメタロナノベルトの効率的な構築を試みた結果、ピラーアレーン誘導体をテンプレートとして利用することで、五核メタロナノベルトが定量的に形成できることを見出した。また、テンプレートを除きゲストフリーの五核メタロナノベルトを単離することにも成功し、メタロナノベルトは自己集合型錯体であるにも関わらず環サイズ変換に対して比較的安定な構造体であることも明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自由回転ができない剛直な骨格を持つベルト状分子は、高度に規定された内部空間を持つことから、選択的なゲスト認識が可能なホスト分子となる有用な化合物群である。金属配位結合を駆動力とした自己集合は、一段階かつ高収率で目的の環状分子を得ることができる有用な方法であるものの、これまでに報告されている自己集合型金属錯体は単座配位子を用いた場合が多く、剛直なベルト状分子を構築した例は少なかった。本研究では、キレート型の二座配位子を用いた自己集合により、効率的なベルト状分子の構築を達成した。これらの成果は、金属イオンを含む新しいベルト状分子構築方法を提案できたという点で学術的にも大きな意義を持つと言える。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ligand Exchange Strategy for Tuning of Helicity Inversion Speeds of Dynamic Helical Tri(saloph) Metallocryptands2019

    • 著者名/発表者名
      Sakata Yoko、Chiba Shunsuke、Miyashita Masato、Nabeshima Tatsuya、Akine Shigehisa
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 25 号: 12 ページ: 2962-2966

    • DOI

      10.1002/chem.201805799

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallonanobelt: A Kinetically Stable Shape-Persistent Molecular Belt Prepared by Reversible Self-Assembly Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Sakata Yoko、Yamamoto Ryoichi、Saito Daiki、Tamura Yuko、Maruyama Keisuke、Ogoshi Tomoki、Akine Shigehisa
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 24 ページ: 15500-15506

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b02804

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-step modulation of ion recognition using a bis(saloph)-macrocyclic host having a 24-crown-8-like cavity2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata, Seiya Kobayashi, and Shigehisa Akine
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 47 ページ: 6363-6366

    • DOI

      10.1039/c7cc02641b

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anion-capped metallohost allows extremely slow guest uptake and on-demand acceleration of guest exchange2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata, Chiho Murata, and Shigehisa Akine
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 16005-16005

    • DOI

      10.1038/ncomms16005

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 合成系から見た分子集合体の機能創製-超分子材料2019

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリプチセン型配位子のテンプレート自己集合により形成される五核メタロナノベルトの分子認識挙動2019

    • 著者名/発表者名
      山本亮一・酒田陽子・秋根茂久
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of a kinetically-stable shape-persistent belt-shaped complex, metallonanobelt, by reversible self-assembly processes2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata
    • 学会等名
      Shaping Self-Assembled Mesoscale (Bio)Materials with Microengineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テンプレート自己集合により選択的に形成する五核パラジウム(II)メタロナノベルト2018

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子・山本亮一・斎藤大暉・秋根茂久
    • 学会等名
      第16回 ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キノキサリン骨格を金属配位部位として導入した新規メタロナノベルトの構築2018

    • 著者名/発表者名
      古川喜章・酒田陽子・秋根茂久
    • 学会等名
      第16回 ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 軸配位子交換によるらせん型コバルト(III)メタロクリプタンドのヘリシティー反転とそのロック効果2018

    • 著者名/発表者名
      知場舜介・酒田陽子・秋根茂久
    • 学会等名
      錯体化学会 第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shape-Persistent Pentanuclear Metallonanobelt Constructed by Template-Directed2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata, Ryoichi Yamamoto, Daiki Saito, Shigehisa Akine
    • 学会等名
      錯体化学会 第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear Time Response and Lock Effect in Racemization of Helical Cobalt(III) Metallocryptands Induced by Amine Ligand Exchange2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Chiba, Yoko Sakata, Shigehisa Akine
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metallonanobelt: A Sufficiently Inert Shape-Persistent Molecular Belt Prepared by Reversible Self-Assembly Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata, Ryoichi Yamamoto, Daiki Saito, Shigehisa Akine
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 三重らせん型錯体のヘリシティー変化における非線形時間応答とロック効果2018

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子・知場舜介・秋根茂久
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自由回転可能な部位を持たない剛直なメタロナノベルトの合成2018

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子・秋根茂久
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 屈曲型配位子のテンプレート自己集合により形成される五核メタロナノベルトの構造と性質2018

    • 著者名/発表者名
      山本亮一・酒田陽子・秋根茂久
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キノキサリン骨格を有する屈曲型配位子を用いた新規なメタロナノベルトの構築2018

    • 著者名/発表者名
      古川 喜章・酒田 陽子・秋根 茂久
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 速度論的制御による新規刺激応答性超分子システムの創製2017

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子
    • 学会等名
      錯体化学若手研究会「錯体化学若手の会夏の学校2017」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属錯体とトリプチセンの壁に囲まれた内部空間を有する剛直な大環状分子の選択的形成2017

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子・山本亮一・斎藤大暉・秋根茂久
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinetically-controlled guest exchange by using anion-capped metallohost2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata
    • 学会等名
      Cutting-edge researchers in coordination chemistry and photochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anion-Capped Metallohost Allows Kinetically Controlled On-Demand Acceleration of Guest Exchange2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sakata
    • 学会等名
      4th Japan-Taiwan-Singapore-Hong Kong Quandrilateral Symposium on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 次世代のポリマー・高分子開発、新しい用途展開と将来展望2019

    • 著者名/発表者名
      酒田陽子、秋根茂久
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      (株)技術情報協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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