刺激の強弱と種類に応じた多状態分子スイッチと刺激応答カプセルの創製

• 研究課題/領域番号: 24550044
• 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: 有機化学
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 徳永 雄次 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80250801)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 有機化学 / 構造有機化学 / 超分子化学 / 分子スイッチ / ロタキサン / 化学 / 超分子 / 分子認識 / 分子応答

研究成果の概要

光などの外部からの刺激によって状態が変化する化合物（分子スイッチ）は、デバイスとしての利用や化合物（化学種）の検出などにおいて、近年注目されている。本研究では、共有結合ではなく機械的な結合によって１分子を形成している化合物を用い、それらの成分間の相対位置を液性変化によって選択的にコントロールできる分子スイッチを合成した。特に複数の機械的な結合を組み入れることで、酸や塩基の量や強弱によって５状態を検出できうる分子スイッチとスイッチシステムを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Multi-state molecular shuttling of a pair of [2]rotaxane in response (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Tokunaga , Hajime Kawamoto, Hiroshi Ohsaki, Masaki Kimura, Shinobu Miyagawa, Yasuaki Deguchi, Tsuneomi Kawasaki
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 56 ページ: 1667-1670
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Five-state Molecular Switching of a [3]Rotaxane in Response to Weak and Strong Acid and Base Stimuli (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, S. Ikezaki, M. Kimura, K. Hisada, T. Kawasaki
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49(100) 号: 100 ページ: 11749-11751
  • DOI: 10.1039/c3cc47343k
  • NAID: 120005422966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Pseudo[3]rotaxanes Containing Calix-bis-crowns and Secondary Ammonium Ions and Their Thermodynamic Stabilities in a Solution: Preorganization by Second Macrocycle and Nonallosteric Behavior Exhibited by Large Crown Cavities (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, K. Hayakawa, J. Miyashita, T. Kawasaki, S. Miyagawa
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 54 号: 50 ページ: 6829-6833
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2013.10.015
  • NAID: 120005422967
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boroxine Chemistry: From Fundamental Studies to Applications in Supramolecular and Synthetic Organic Chemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Tokunaga
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 87
  • NAID: 120005324135
  • 査読あり
• [学会発表] C3対称[4]ロタキサンの塩基・酸刺激に対するシャトリングと性質変換 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田将宏, 木村元紀, 川﨑常臣, 徳永 雄次, 久田研次, 宮川しのぶ
  • 学会等名: 日本化学会 第95春季年会 (2015)
  • 発表場所: 日本大学 理工学部船橋キャンパス／薬学部
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ロタキサンユニットを複数用いた分子シャトル：多状態シャトリングを目指して (2014)
  • 著者名/発表者名: 徳永 雄次
  • 学会等名: 第15回 リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] カリックス[4]-ビスクラウンのアンモニウムイオンに対する特徴的な認識 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚本 敏弘, 早川 健太郎, 宮下 純一, 上田 将宏, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成２６年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 福井県坂井市
  • 年月日: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [学会発表] カリックスアレンを有するボロン酸-ボロキシン平衡系の非直接的な制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 将宏, 左近 浩正, 鈴木 清, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成２６年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 福井県坂井市
  • 年月日: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [学会発表] カリックス[4]アレンの単量体と三量体の平衡：酸・塩基刺激に対する非直接的な平衡系の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 将宏・左近 浩正・鈴木 清・川崎 常臣・徳永 雄次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] プロトン化及び脱プロトン化に伴う五状態分子シャトリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村 元紀・池崎 修二・久田 研次・川崎 常臣・徳永 雄次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] 2対の認識部を持つロタキサンの合成と液性変化による多状態スイッチング (2013)
  • 著者名/発表者名: 川西 俊太, 武内 慎吾, 川下 博之, 木村 元紀, 徳永 雄次, 大﨑 洋, 川﨑 常臣
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
• [学会発表] 異種分子認識によるボロキシン・ボロン酸の平衡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田 将宏, 左近 浩正, 鈴木 清, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
• [学会発表] 液性変化に応答する5状態分子シャトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 元紀, 池崎 修二, 久田 研次, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
• [学会発表] カリックス4 アレンを核とする二環性大環状ホストの合成とそのゲスト認識 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早川健太郎・徳永雄次・川﨑常臣・宮下純一
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県）
• [学会発表] カリックスアレーンより誘導したニ環性ホストの合成とゲスト認識 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早川健太郎, 宮下純一, 川﨑常臣, 徳永雄次
  • 学会等名: 支部合同福井大会
  • 発表場所: 福井大学（福井県）
• [学会発表] 刺激により空孔を制御する分子カプセルの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池崎修二, 徳永雄次, 大洞卓也, 川﨑常臣
  • 学会等名: 支部合同福井大会
  • 発表場所: 福井大学（福井県）
• [学会発表] カリックスアレンを核に持つ大環状ホストの合成とその分子認識 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早川健太郎, 宮下純一, 川﨑常臣, 徳永雄次
  • 学会等名: 平成２４年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 富山観光ホテル（富山県）
• [学会発表] 水素結合能を制御した酸・塩基応答分子スイッチシテムの構築
  • 著者名/発表者名: 川本 源, 出口 康晃, 大﨑 洋, 松原 直紀, 木村 元紀, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成25年度日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 北陸先端科学技術大学院大学
• [学会発表] 2対の認識部を持つ分子スイッチ酸・塩基刺激による多段階構造変化
  • 著者名/発表者名: 川西 俊太, 武内 慎吾,, 川下 博之, 木村 元紀, 大﨑 洋, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成25年度日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 北陸先端科学技術大学院大学
• [学会発表] ロタキサンの環移動を用いた五状態分子スイッチ構築
  • 著者名/発表者名: 木村元紀, 池崎 修二, 久田 研次, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成25年度日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 北陸先端科学技術大学院大学
• [学会発表] ボロニル基導入によるカリックス [4]アレンの分子認識
  • 著者名/発表者名: 上田 将宏, 左近 浩正, 鈴木 清, 川﨑 常臣, 徳永 雄次
  • 学会等名: 平成25年度日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 北陸先端科学技術大学院大学
• [学会発表] 変わった環境下での分子挙動と性質変換
  • 著者名/発表者名: 徳永雄次
  • 学会等名: 第5回21世紀における薬物開発シンポジウム
  • 発表場所: ラフォーレ蔵王（宮城県）
  • 招待講演
• [備考] 福井大学ホームページ
  • URL: http://t-profile.u-fukui.ac.jp/ufids/servlet/RefOutController?exeBO=WR4100RBO&monitorID=WR4100S&workType=detail&primaryKey=1000129501&kyoinID=&gyosekiNendo=null&secondaryKey=&dummyKyoinID=
• [備考] 教育研究者情報詳細
  • URL: http://t-profile.u-fukui.ac.jp/ufids/servlet/RefOutController?exeBO=WR4100RBO&monitorID=WR4100S&workType=detail&primaryKey=1000129501&kyoinID=&gyosekiNendo=null&secondaryKey=&dummyKyoinID=
• [備考] 有機化学研究室
  • URL: http://matse.u-fukui.ac.jp/labo/labo02.html