| 研究課題/領域番号 |
19H02693
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
湯浅 順平 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授 (00508054)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 超分子 / 光化学 / 希土類イオン / ホストーゲスト相互作用 / 希土類錯体 / キラリティー / 分子認識 / 多核構造 / 錯体化学 / 非閉鎖系空間 / 希土類 / 錯体 / 光 / ホスト / ゲスト / 環状希土類錯体 / ４核環状ヘリケート / π電子系化合物 / ナノ空間 / 疎水性空間 / 発光 / ホストゲスト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
希土類イオンの結合の柔軟性や可逆性といった特徴は有限の希土類イオン核と配位子からなる安定なフレームワーク構造を構築するのには不向きであると考えられてきた。実際に架橋配位子と希土類イオンから形成される多核希土類錯体の多くは、配位子と希土類イオンとが無限につながった3次元のMOF構造や１次元性の無限伸長錯体である場合がほとんどである。申請研究の目的は、環状希土類錯体を拡張した柔軟な非閉鎖系ナノ空間を創出することである。この非閉鎖系空間はフラーレンやカーボンナノチューブなどのπ電子系化合物の捕捉に適した疎水性空間をもつ。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、環状希土類錯体を拡張した柔軟な非閉鎖系ナノ空間を創出することである。非閉鎖系空間はフラーレンやカーボンナノチューブなどのπ電子系化合物の捕捉に適したナノメートルスケールの疎水性空間を構築する。希土類錯体はその特徴として、配位子と金属イオンとの結合はイオン結合性が支配的であり結合に柔軟性がある。そのためゲスト分子のサイズや大きさに応じて構造とサイズを変調できる柔軟なナノ空間の創出が可能である。本研究を展開する中で、架橋配位子のスペーサー長、すなわち希土類イオン間の距離に依存した新規キラル認識機構など、当該領域における新たな科学的な知見が得られた(Chem. Sci. 2021)。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの超分子化学における分子認識は、「鍵と鍵穴」の考えに基づくタンパクと基質の静的な相互作用モデルを基盤に研究が進められてきた。一方で、最近では「鍵と鍵穴」のモデルは静的な機構から動的な機構へとモデルの修正が迫られている。本研究で目指した環状希土類錯体を拡張した柔軟な非閉鎖系ナノ空間を創出は、人工的な超分子ホストーゲスト化学に静的な相互作用モデルから動的な相互作用モデルへの変換をはかるものであり、当該領域において大きなインパクトを与えるものであった。したがって本研究で得られた研究成果の学術的意義や社会的意義は非常に大きい。
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