時系列外部刺激を用いた分子機能の動的制御

• 研究課題/領域番号: 22550133
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 永田 央 分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 准教授 (40231485)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010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: 分子機能 / 動的制御 / 時系列 / 外部刺激

研究概要

部刺激に対して応答する人工分子を設計・合成し、その挙動について実験・分子シミュレーションによって研究した。以下の成果が得られた。 ・ 2つの異なる金属ポルフィリンを末端に持つピンセット型分子の合成法を確立した。 ・ 上記の分子について、両端に正負の電荷を導入することに成功した。 ・ 上記の分子の溶液中挙動を蛍光発光スペクトルによって解析し、架橋部分の性質によって平均コンフォメーションが異なることを見出した。 ・ 外部刺激によるコンフォメーション変化をよりよく観測するための計算機シミュレーションを行い、新たな分子設計を行った。

研究成果

• [雑誌論文] New Ternary Ligands Consisting of a N4 Bridging Ligand and Two Terpyridines, and Their Co(II) and Ni(II) Dinuclear Complexes. Structure, Redox Properties, and Reaction with Acid (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Kon and T. Nagata
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 42 号: 16 ページ: 5697-5705
  • DOI: 10.1039/c3dt33011g
  • 査読あり
• [雑誌論文] π-Fused bis-BODIPY as a candidate for NIR dyes (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsunori Nakamura, Hiroyuki Tahara, Kohtaro Takahashi, Toshi Nagata, Hiroki Uoyama, Daiki Kuzuhara, Shigeki Mori, Tetsuo Okujima, Hiroko Yamada and Hidemitsu Uno
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem 巻: 10 号: 34 ページ: 6840-6849
  • DOI: 10.1039/c2ob25930c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Entropy-Controlled 2D Supramolecular Structures of N,N′-Bis(n-alkyl)naphthalenediimides on a HOPG Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miyake, Toshi Nagata, Hirofumi Tanaka, Masashi Yamazaki, Masahiro Ohta, Ryohei Kokawa, and Takuji Ogawa
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 6 号: 5 ページ: 3876-3887
  • DOI: 10.1021/nn205006d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses, Properties and Photoreactions of the Hybrid Molecules Consisting of a CoII Mononuclear Complexes and Porphyrins (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kon and T. Nagata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 18 号: 6 ページ: 1781-1788
  • DOI: 10.1002/chem.201100502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Pure Synthesis, Spectral Assignments, and Two-Photon Properties of Cruciform Porphyrin Pentamers Fused with Benzene Units (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Uoyama, Kil Suk Kim, Kenji Kuroki, Jae-Yoon Shin, Toshi Nagata, Tetsuo Okujima, Hiroko Yamada, Noboru Ono, Dongho Kim, Hidemitsu Uno
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 16 ページ: 4063-4074
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fabrication and single electron transport of Au nano-particles placed between Nb nanogap electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Nishino, Ryota Negishi, Masahiro Kawao, Toshi Nagata, Hiroaki Ozawa, Koji Ishibashi
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 21 号: 22 ページ: 225301-6
  • DOI: 10.1088/0957-4484/21/22/225301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Microspheres from Phthalimide- Substituted Porphyrin Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Ozawa, Masahiro Kawao, Toshi Nagata, Shigeyasu Uno, Kazuo Nakazato
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 5 号: 11 ページ: 2393-2399
  • DOI: 10.1002/asia.201000413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrications of Microspheres from Phthalimide-Substituted Porphyrin Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ozawa, ほか4名
  • 雑誌名: Chemistry, An Asial Journal 巻: 5 ページ: 2393-2399
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fabrication and single electron transport of Au nano-particles placed between Nb nanogap electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nishino, ほか5名
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Pure Synthesis, Spectral Assignments, and Two-Photon Properties of Cruciform Porphyrin Pentamers Fused with Benzene Units. (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Uoyama, ほか9名
  • 雑誌名: Chemistry, A European Journal 巻: 16 ページ: 4063-4074
  • 査読あり
• [学会発表] フタロシアニンの光増感によるキノンの還元反応:反応機構に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遊佐仁暁、永田 央
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] トリアゾール・ターピリジンを含む三成分連結型配位子を用いた複核錯体の合成と電気化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井理恵、今 宏樹、永田 央
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] ポルフィリンを連結した2種のキノンを有するデンドリマー状キノンプール分子の合成とその性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏、永田 央
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] ポルフィリンを連結した2種のキノンを有するデンドリマー状キノンプール分子の合成とその性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] トリアゾール・ターピリジンを含む三成分連結型配位子を用いた複核錯体の合成と電気化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井理恵
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [学会発表] フタロシアニンの光増感によるキノンの還元反応：反応機構に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遊佐仁暁
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [学会発表] ポルフィリンを連結したキノンプール分子の合成とその性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏、永田 央
  • 学会等名: 錯体化学会第61回討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 双性イオン型ポルフィリン二量体の合成と溶液内挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田 央、三浦崇宏
  • 学会等名: 錯体化学会第61回討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 双性イオン型ポルフィリン二量体の合成と溶液内挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田央
  • 学会等名: 錯体化学会第61回討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山市)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] ポルフィリンを連結したキノンプール分子の合成とその性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏
  • 学会等名: 錯体化学会第61回討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山市)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] ポルフィリンを連結した2種のキノンを有するキノンプール分子の合成とその性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏、今 宏樹、永田 央
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] ピンセット型架橋を持つポルフィリン誘導体の合成と光化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦崇宏、永田 央
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] ピンセット型架橋を持つポルフィリン誘導体の合成と光化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦崇宏
  • 学会等名: 第91日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス(神奈川県)(震災のため中止、予稿集での発表)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] ポルフィリンを連結した2種のキノンを有するキノンプール分子の合成とその性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏
  • 学会等名: 第91日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス(神奈川県)(震災のため中止、予稿集での発表)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Synthesis of porphyrin-linked single-molecular quinone pools containing two different quinones and their properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kawao, Hiroki Kon, Toshi Nagata
  • 学会等名: The 70th Okazaki Conference "Molecular Mechanism of Photosynthetic Energy Conversion: The Present Research and Future Prospects
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] ピンセット型架橋を持つポルフィリン誘導体の合成と光化学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦崇宏、永田 央
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] 2種のキノンを有するポルフィリン‐キノンプール分子の合成とその性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏、今 宏樹、永田 央
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] 2種のキノンを有するポルフィリン・キノンプール分子の合成とその性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河尾真宏
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Synthesis of Porphyrin-Linked Single-molecular Quinone Pools Containing Two Different Quinones and Their Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kawao
  • 学会等名: The 70th Okazaki Conference, Molecular Mechanism of Photosynthetic Energy Conversion : The Present Research and Future Prospects
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
• [備考]
  • URL: http://licht.ims.ac.jp/