ポルフィリンナノポア内での多核金属反応場の構築とその内部空間における触媒反応

• 研究課題/領域番号: 24510140
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 佐竹 彰治 東京理科大学, 理学部, 准教授 (00277831)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 多核錯体 / ポルフィリン / マクロサイクル / 大環状化合物 / ビピリジン / ナノポア / ホストゲスト化学 / ナノリング / ホストゲスト / ホモカップリング / 触媒 / 錯体

研究成果の概要

本研究ではビスクロロピリジル亜鉛ポルフィリンを原料に用いたホモカップリング反応によって金属配位子で連結されたポルフィリン環状三量体を一段階で合成することに成功した。得られた環状三量体は機能化されたクロマトグラフィーによって特異的に単離することができ、配位子部にパラジウム錯体を導入することによって1ナノメートルの空間内に互いに配位座を中心に向けた多核錯体を構築することに成功した。ポルフィリン部の亜鉛イオンを脱離後、酸化触媒として期待される鉄イオンを導入することにも成功し、今後有用な触媒反応に応用してゆくことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] 1) Self-assembled dimerization of bis(crown ether)-2,2’-bibenzimidazoles (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiharu Satake, Kazuo Tanaka, Hiroki Asakura, Masahiro Okano, Tsutsumu Hashimoto, You Matsuura, Yusuke Inaba, Tetsuhisa Oda, Shun Hirota, Hiroyuki Koshino
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 87 号: 1 ページ: 88-97
  • DOI: 10.1246/bcsj.20130173
  • NAID: 130004153255
  • 査読あり
• [学会発表] 水溶性環状亜鉛ポルフィリン三量体の水中におけるUV-vis吸収スペクトル変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白井 公一郎・浅石 茜・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] ビス（クロロピリジル）ポルフィリンの還元的カップリング反応におけるポルフィリン中心金属イオンの影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片上 勇太・大古田 耀平・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] 環状亜鉛ポルフィリン三量体とピリジン誘導体との相互作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村岡 兼通・大古田 耀平・佐竹 彰治
  • 学会等名: 村岡 兼通・大古田 耀平・佐竹 彰治
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 鎖状および環状ポルフィリン連鎖体を基盤とする高次構造体の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 彰治
  • 学会等名: 第24回光反応･電子用材料研究会講座 主題＝「次世代の電子材料開発 ～微細加工技術の最先端～」
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2015-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] ポルフィリンナノリングの構築と超分子複合体の化学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 彰治
  • 学会等名: 有機化学研究会（白鷺セミナー）
  • 発表場所: 大阪府立大学 理学部サイエンスホール
  • 年月日: 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 高度に官能基化されたポルフィリン環状三量体の合成とその機能開拓 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐竹 彰治
  • 学会等名: 東京理科大学総合研究機構 分子連関相乗系研究部門 夏季特別勉強会
  • 発表場所: 東伊豆・東京理科大学東伊豆研修保養所
  • 年月日: 2014-08-31
• [学会発表] Molecular Modules for Linear Multiporphyrin Arrays (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiharu Satake
  • 学会等名: The Eigth International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines - ICPP8 -
  • 発表場所: Istanbul Lütfi Kirdar Convention and Exhibition Centre - Rumeli Building
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] シリカゲルを用いた環状ポルフィリン多量体の高効率的分離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白井公一郎・浅石茜・佐竹彰治
  • 学会等名: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
• [学会発表] 低原子価ニッケル錯体を用いたビス(クロロピリジル)ポルフィリンの還元的ホモカップリング反応による環状三量体の合成と効率的分取法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大古田耀平、山田翠、橋本朋昭、佐竹彰治
  • 学会等名: 第67回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学理工学部矢上キャンパス
  • 年月日: 2014-05-17
• [学会発表] 環状ポルフィリン三量体のゲルろ過クロマトグラフィーにおける溶出挙動とゲスト分子との相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅石茜、佐竹彰治
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山・和歌山大学
• [学会発表] 2,2'-ビピリジンで連結されたポルフィリン多量体の合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田 翠、佐竹彰治
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山・和歌山大学
• [学会発表] 高度に官能基化された環状ポルフィリン三量体の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐竹彰治、並木智哉、橋本朋昭
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山・和歌山大学
• [学会発表] Ni錯体を用いたビス（2-クロロ-6-ピリジル）亜鉛ポルフィリンの還元的カップリングによるポルフィリン多量体の合成とニッケルイオンの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本 朋昭・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津キャンパス）
• [学会発表] クラウンエーテルを有するイミダゾリルポルフィリンによる超分子ワイヤーの構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 修平・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津キャンパス）
• [学会発表] 外周に6つのカルボキシル基を有する2,2'-ビピリジル連結環状亜鉛ポルフィリン三量体の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 並木 智哉・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津キャンパス）
• [学会発表] 二つのキノンが共役した2,2'-ビイミダゾールの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石本 啓太・木下 出・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津キャンパス）
• [学会発表] ビスアミド基で架橋されたクラウンエーテルを有するキノリン-2-ベンゾイミダゾール二量体の合成とアルカリ金属との相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中 和夫・佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津キャンパス）
• [学会発表] ポルフィリン多量体を用いた分子連関相乗系の構築
  • 著者名/発表者名: 佐竹 彰治
  • 学会等名: 13-2超分子研究会
  • 発表場所: 東京・東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 超分子ポルフィリン多量体を用いた光捕集アンテナ系の構築
  • 著者名/発表者名: 佐竹 彰治
  • 学会等名: 錯体化学若手の会 関東支部勉強会
  • 発表場所: 東京・東京理科大学神楽坂キャンパス
• [学会発表] 人工光合成を指向した環状ポルフィリン多量体
  • 著者名/発表者名: 佐竹 彰治
  • 学会等名: 東京理科大学 新技術説明会
  • 発表場所: 東京・ＪＳＴ東京別館ホール
• [学会発表] ピリジルピラゾール配位子を有する亜鉛ポルフィリン三量体の合成研究
  • 著者名/発表者名: 金子 勝年、佐竹 彰治
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学 千原キャンパス （沖縄県西原町）
• [学会発表] クラウンエーテルを有するビス(イミダゾリル亜鉛ポルフィリン)による超分子組織化体の構造制御
  • 著者名/発表者名: 宮崎 修平、佐竹 彰治
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学 千原キャンパス （沖縄県西原町）
• [学会発表] 15位に2-(4-pyridinyl)ethynyl基と2-(4-pyridinyl)ethenyl基がそれぞれ置換した5-(1-イミダゾリル)亜鉛ポルフィリンの合成と性質
  • 著者名/発表者名: 島 庸彦、佐竹 彰治
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学 千原キャンパス （沖縄県西原町）
• [学会発表] イミダゾールとピリジン部位を有する亜鉛ポルフィリンの自己組織化による一次元J 会合連続体の構築
  • 著者名/発表者名: 島 庸彦、佐竹 彰治
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] 2,2'-ビピリジンで連結された環状亜鉛ポルフィリン三量体の合成条件の最適化
  • 著者名/発表者名: 山田 翠、佐竹 彰治
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: ) 琉球大学 千原キャンパス （沖縄県西原町）
• [学会発表] 環状亜鉛ポルフィリン三量体のクロマトグラフィーにおける特異的溶出挙動の解明および包接型分子としての性質
  • 著者名/発表者名: 浅石 茜、佐竹 彰治
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学 千原キャンパス （沖縄県西原町）
• [学会発表] 光合成系に触発された分子連関相乗システムの開発研究
  • 著者名/発表者名: 佐竹彰治
  • 学会等名: 東京理科大学総合研究機構 第１回 分子連関相乗系研究部門 キックオフミーティング
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館第一フォーラム
• [図書] Construction and Supramolecular Chemistry of Porphyrin Nanorings (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiharu Satake
  • 総ページ数: 19
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [産業財産権] 環状ポルフィリン多量体及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 佐竹彰治
  • 権利者名: 佐竹彰治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-044561
  • 出願年月日: 2013-03-06