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外部刺激を用いたキラル反応化学の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21K14647
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

服部 伸吾  横浜市立大学, 理学部, 助教 (90846726)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードキラリティ / 白金(II)錯体 / 外部刺激 / 準安定状態 / 発光 / 超分子キラリティ / タンパク質 / 二酸化炭素 / 一重項酸素 / 光毒性 / ベイポクロミズム / 酒石酸 / 金属錯体 / 高調波光散乱
研究開始時の研究の概要

外部刺激を用いたキラリティ制御は、生命のホモキラリティ起源の解明、不斉合成法開発の両観点から興味深い。しかし、外部刺激を用いたキラリティ制御に関する研究例は限られており、現状では、どの分子で、どのようにキラリティが形成され、他の分子へキラル転写可能かは未だ不明な点が多い。
本研究では、①どのようにキラリティが形成され、②どの分子でキラル合成が可能であり、③キラル転写可能かを明らかとし、外部刺激を用いたキラル反応化学を開拓することを目的とし、①外部刺激によるキラル誘起機構の解明、②外部刺激によるキラル合成の新規系の開拓、③外部刺激により生成されるキラル場を用いたキラル転写法の開発を行う。

研究成果の概要

本研究では、[Pt(L)(solv)]+に着目し、その会合構造形成・制御、キラル会合構造形成・制御を目指した。[Pt(L)(solv)]+は、p-p型の会合体、Pt-Pt型の会合体を形成できることを明らかとした。また、水溶液中において大きな会合体が形成されること、キラル酒石酸添加によりキラル会合体を形成可能であることが明らかとした。また、[Pt(L)(solv)]+は、タンパク質とキラル複合体を形成し、外部刺激(光照射)により光反応生成物(一重項酸素)を生成することを明らかとした。その他、外部刺激に応答・反応して色変化・構造変化を起こす金属錯体を新たに見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、マクロな外部刺激とナノスケールの分子構造に結びつけている点から、新しい科学分野となりえる。外部刺激によって分光学的性質が変化する金属錯体結晶は、外部環境や揮発性有機化合物を可視化できる化学センサーといったデバイスへと発展することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Circularly polarized phosphorescence with a large dissymmetry factor from a helical platinum(<scp>ii</scp>) complex2024

    • 著者名/発表者名
      Ikeshita Masahiro、Watanabe Shinya、Suzuki Seika、Tanaka Shota、Hattori Shingo、Shinozaki Kazuteru、Imai Yoshitane、Tsuno Takashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 60 号: 17 ページ: 2413-2416

    • DOI

      10.1039/d3cc06293g

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Formation of Pt-Pt Dimers of Cationic and Neutral Platinum(II) Complexes under Rapid Freeze Conditions in Solution2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori、Shusei Kawajiri、Akiko Sekine、Keisuke Sumi、Hitomi Narumiya、Kyouhei Sato、Kazuteru Shinozaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 62 号: 24 ページ: 9491-9500

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.3c00820

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assembling of a Water‐Soluble N^C^N‐Coordinated Pt(II) Complex Aggregate Assisted by Carbon Dioxide in Basic Aqueous Solution2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Mita、Shingo Hattori、Toshiyuki Sasaki、Satoshi Takamizawa、Kazuteru Shinozaki
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 17 号: 2

    • DOI

      10.1002/cssc.202301174

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescence color change of [3,4-difluoro-2,6-bis(5-methyl-2-pyridyl)phenyl-κ3N,C1,μ′]cyanidoplatinum(II) by aggregation2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori, Takumi Nakano, Nanako Kobayashi, Yuri Konno, Eiji Nishibori, Tomasz Galica, Kazuteru Shinozaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 51 号: 41 ページ: 15830-15841

    • DOI

      10.1039/d2dt02360a

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible colour/luminescence colour changes of tetracyanoruthenium(II) complexes by sorption/desorption of water molecules in crystal2022

    • 著者名/発表者名
      S. Hattori, T. Nagai, A. Sekine, T. Otsuka, K. Shinozaki
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 51 号: 4 ページ: 1474-1480

    • DOI

      10.1039/d1dt03666a

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vapochromism of iridium(III) bis-terpyridine complex based on modulation of halide-to-ligand charge transfer transition2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori, Mio Kondo, Akiko Sekine, Kazuteru Shinozaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 51 号: 18 ページ: 7068-7075

    • DOI

      10.1039/d2dt00368f

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emission Intensity Enhancement for Iridium(III) Complex in Dimethyl Sulfoxide under Photoirradiation2021

    • 著者名/発表者名
      S. Hattori, S. Hirata, K. Shinozaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 125 号: 32 ページ: 9260-9267

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.1c03753

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 塩基性水溶液中で二酸化炭素によって誘起されるN^C^N型白金(II)錯体の自己集合2024

    • 著者名/発表者名
      服部伸吾, 三田博之, 篠﨑一英
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Luminescence of N^C^N-coordinated platinum(II) complex aggregates2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori
    • 学会等名
      International Congress of Pure and Applied Chemistry Bali 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vapochromism of metal complexes based on charge transfer transitions2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori, Kazuteru Shinozaki
    • 学会等名
      31st International Conference on Photochemistry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] N^C^N型白金(II)錯体の自己集合2023

    • 著者名/発表者名
      服部伸吾, 三田博之, 川尻柊星, 篠﨑一英
    • 学会等名
      第2回ソフトクリスタル研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性N^C^N型白金(II)錯体の光化学的性質と光細胞毒性2023

    • 著者名/発表者名
      服部伸吾, 荻島瑞希, 北澤茉歩, 中島忠章, 佐藤友美, 篠﨑一英
    • 学会等名
      第34回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イリジウム(III)錯体のXLCT遷移に基づくベイポクロミズム2022

    • 著者名/発表者名
      服部伸吾、近藤美緒、関根あき子、篠﨑一英
    • 学会等名
      第33回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Reversible color/luminescence color changes of tetracyanoruthenium(II) complexes by sorption/desorption of water molecules in crystal2022

    • 著者名/発表者名
      服部伸吾、永井智也、関根あき子、大塚拓洋、篠﨑一英
    • 学会等名
      錯体化学会第72回討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Vapochromism of metal complexes based on intermolecular interactions2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori
    • 学会等名
      International Congress of Pure and Applied Chemistry Kota Kinabalu 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 準安定状態を有するキラル白金(II)錯体の光物性2021

    • 著者名/発表者名
      服部伸吾、篠﨑一英
    • 学会等名
      第32回 配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] External Stimuli-Based Selection of Supramolecular Chirality2021

    • 著者名/発表者名
      Shingo Hattori, Kazuyuki Ishii, Kazuteru Shinozaki
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Youtubeで研究成果が紹介

    • URL

      https://youtu.be/1eOmNQyCzPY

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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