応答性高分子錯体による超階層構造の制御と機能変換系の構築

• 研究課題/領域番号: 18039005
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 鍋島 達弥 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (80198374)
• 研究分担者: 秋根 茂久 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (30323265) ; 池田 忠作 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 準研究員 (30378541)
• 研究期間 (年度): 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: ホストーゲスト / 超分子 / メタロホスト / 分子認識 / 協同効果

研究概要

生体内では複雑な高分子化合物が高次な階層構造をとることで精緻な機能を発現しているが、このなかではしばしば金属錯体が重要な役割を果たしている。しかもこの系においては外部刺激に応答することで無駄のない適切な機能発現が達成されている。そこで本研究では、電子移動、エネルギー移動の観点から外部刺激を系内に伝達するのにふさわしい構造を持っている共役ポリマーに、機能素子となる遷移金属や典型元素を導入することで、階層化による機能の増幅や変換が行える新しい共役ポリマーの創成を目指した。
遷移金属錯体を形成させることで、[∞]メタロヘリセン構造を有し、dπ-pπ相互作用に起因した電子共役性をもつポリマーの合成を目的に、ポリオキシム配位子を各種合成し、その金属配位能を検討したところ非常に協同的に多核錯体が形成されることがわかった。特に亜鉛とランタンを用いた場合には、メタロヘリセンとでも言うべき興味深いラセン構造を持った多核錯体を高収率で合成することに成功した。その他、多様な金属との組み合わせを検討して、ラセン構造に適した金属の組み合わせについても知見を得ることができた。さらに、より巻き数の多いラセン型多核錯体の合成のためのポリオキシム配位子を合成して、錯体生成を検討すると共に、いくつかの錯体についてはX線結晶構造解析によって、その構造を明らかにすることができ、階層構造をもつ共役高分子の開発に有用な基礎的知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Multi-Step Regulation of Anion Recognition by Redox-Active Pseudocryptand (2007)
  • 著者名/発表者名: Nabeshima, T., Masubuchi, S., Taguchi, N., Akine, S., Saiki, T., Sato, S.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 48 ページ: 1595-1598
• [雑誌論文] Multi-metal Complexation and Partially Templated Synthesis of Metal Clusters by Using Triangular Trisaloph Ligands (2007)
  • 著者名/発表者名: Nabeshima, T., Miyazaki, H., Iwasaki, A., Akine, S., Saiki, T., Ikeda, C.
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 3328-3333
• [雑誌論文] Core/Shell Oligometallic Template Synthesis of Macrocyclic Hexaoxime (2007)
  • 著者名/発表者名: Akine, S., Sunaga, S., Taniguchi, T., Miyazaki, H., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Inorg.Chem. (in press)
• [雑誌論文] Tricyclic Pseudocryptand Formed by Reaction of Fe^<II> with Tripodand Bearing Triazacrown Ether (2006)
  • 著者名/発表者名: Nabeshima, T., Tanaka, Y., Saiki, T., Akine, S., Ikeda, C., Sato, S.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 47 ページ: 3541-3544
• [雑誌論文] Heterometallic Zn_2La and ZnLu Complexes Formed by Site-selective Transmetalation of a Dimeric Homotrinuclear Zinc(II) Complex (2006)
  • 著者名/発表者名: Akine, S., Taniguchi, T., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Chem.Lett. 35 ページ: 604-605
  • NAID: 10019162564
• [雑誌論文] Octanuclear Zinc(II) and Cobalt(II) Clusters Produced by Cooperative Tetrameric Assembling of Oxime Chelate Ligands (2006)
  • 著者名/発表者名: Akine, S., Dong, W., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Inorg.Chem. 45 ページ: 4677-4684
• [雑誌論文] Isolation and Molecular Structure of the Organo-persulfuranes [12-S-6(C6)] (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato, S., Matsunaga, K., Horn, E., Furukawa, N., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 128 ページ: 6778-6779
• [雑誌論文] Efficient Formation of Homo and Hetero Metal Clusters by Triangular Trisaloph Ligand as a Partial Template (2006)
  • 著者名/発表者名: Nabeshima, T., Miyazaki, H., Iwasaki, A., Akine, S., Saiki, T., Ikeda, C., Sato, S.
  • 雑誌名: Chem.Lett. 35 ページ: 1070-1071
  • NAID: 10018063494
• [雑誌論文] Guest-dependent Inversion Rate of a Tetranuclear Single Metallohelicate (2006)
  • 著者名/発表者名: Akine, S., Taniguchi, T., Matsumoto, T., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Chem.Commun. ページ: 4961-4963
• [雑誌論文] Chiral Single-stranded Metallohelix : Metal-mediated Folding of Linear Oligooxime Ligand (2006)
  • 著者名/発表者名: Akine, S., Taniguchi, T., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 47 ページ: 8419-8422
• [雑誌論文] Helical Metallohost-Guest Complexes via Site-Selective Transmetalation of Homotrinuclear Complexes (2006)
  • 著者名/発表者名: Akine, S., Taniguchi, T., Nabeshima, T.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 128 ページ: 15765-15774
• [図書] "Metal-Incorporated Hosts for Cooperative and Responsive Recognition to External Stimulus" in Redox Systems Under Nano-Space Control (Hirao, T., Ed.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Nabeshima, T., Akine, S.
  • 総ページ数: 295
  • 出版者: Springer