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ロタキサン形成を分子のキラル配向制御に用いる円偏光発光材料の創製とその一般化

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 15H00932
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関富山大学

研究代表者

井上 将彦  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (60211752)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードロタキサン / エキシマー / 円偏光発光 / シクロデキストリン / ピレン / 蛍光
研究実績の概要

本研究計画では、[4]ロタキサンの左右両円偏光発光(円偏光発光:CPL)の実現と広範な波長領域への対応を通して、本法の CPL 材料創出法への一般性を検証するため、以下の項目を実施した。
1、γ-シクロデキストリン(γ-CD)の鏡像異性体を用いずに [4]ロタキサンから左右両円偏光発光を実現する手法の確立:これまでの研究で得られた知見より [4]ロタキサンの円偏光の回転方向は、γ-CD に内包された 2 分子のアルキニルピレンが形成するスタック構造の絶対配置関係により決定されることが判明している。この絶対配置関係が反転する条件を計算化学的手法から探索して、γ-CD の鏡像異性体を用いずに円偏光特性が反転した [4]ロタキサン(反転 [4]ロタキサン)を設計した。
2、アルキニルピレン以外の発光分子として、アルキニルペリレンを新たに設計・合成した。またアルキニルペリレン 2 分子、γ-CD 2 分子からなる [4]ロタキサンを合成し、強い CPL を示すことを確認した。
3、アルキニルピレン以外の発光分子として、ビスフェニルエチニルアントラセンを新たに設計・合成した。またこのビスフェニルエチニルアントラセンがγ-CD に 2:2 のモル比で包接されることを確認した。そしてこの包接錯体が、強い CPL を示すことを確認した。
4、テンプレートクリック法を用いて、シクロデキストリン・アルキニルピレン・ククルビットウリル3元系での当該ロタキサン類の高収率な合成法を開発した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Kinetic Switching of Achirality/Chirality Memorization of meta-Ethynylpyridine Polymer by Coordination of Cu(II) Outside the Polymer2017

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, S. Takashima, M. Inouye
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 730-730

    • DOI

      10.3987/com-16-s(s)64

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Helix-Rotaxane Hybrid Systems: Rotaxane-Stabilized, Saccharide-Induced Chiral Ethynylpyridine Helices by a Thermodynamic Process2017

    • 著者名/発表者名
      S. Hirokane, S. Takashima, H. Abe, M. Inouye
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: - 号: 3 ページ: 726-733

    • DOI

      10.1002/ejoc.201601323

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A D3h-Symmetric Macrocycle Alternatingly Composed of Pyridine and Benzyl Alcohol Units Linked with Acetylene Bonds2016

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, R. Yumoto, M. Inouye
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 93 号: 2 ページ: 580-592

    • DOI

      10.3987/com-15-s(t)44

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] D3h-Symmetrical Shape-Persistent Macrocycles Consisting of Pyridine-Acetylene-Phenol Conjugates as a Highly Efficient Host Architecture for Saccharide Recognition2016

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, T. Yoneda, Y. Ohishi, M. Inouye
    • 雑誌名

      Chem.-Eur. J.

      巻: 22 号: 52 ページ: 18944-18952

    • DOI

      10.1002/chem.201603987

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclodextrin-Isolated Alkynylpyrenes as UV-Stable and Blue-Light-Emitting Molecules Even in Condensed States2016

    • 著者名/発表者名
      5.M. Inouye, A. Yoshizawa, M. Shibata, Y. Yonenaga, K. Fujimoto, T. Sakata, S. Matsumoto, M. Shiro
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 号: 9 ページ: 1960-1963

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00420

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] [4]Rotaxanes Consisting of two Alkynyl-fluorophores and two γ-Cyclodextrins as a Highly Efficient CPL Emitter2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi・Taka-aki Uchida・Munetaka Iwamura・Koichi Nozaki・Masahiko Inouye
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2017-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiroptical Properties of [4]Rotaxanes Consisting of Various Alkynyl-fluorophores and γ-Cyclodextrins2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi・Taka-aki Uchida・Munetaka Iwamura・Koichi Nozaki・Masahiko Inouye
    • 学会等名
      第1回 富山・アジア・アフリカ創薬研究シンポジウム
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2017-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 9,10-ビスフェニルエチニルアントラセンと γ-CD からなる円偏光発光性包接錯体の光物性2017

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗・小池ひかる・岩村宗高・野崎浩一・井上将彦
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] テンプレートクリック法による青色発光を示すアルキニルピレン型ロタキサンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      菅原颯馬・林滉一朗・由澤敦史・井上将彦
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 短波長励起光に安定なロタキサン型ビスフェニルエチニルピレンの生体分子標識への応用2017

    • 著者名/発表者名
      由澤敦史・井上将彦
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Circularly Polarized Luminescence Materials by Forming [4]Rotaxanes Consisting of two Twisted Fluorophores within γ-CDs2017

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗・小池ひかる・岩村宗高・野崎浩一・井上将彦
    • 学会等名
      感応性化学種が拓く新物質科学 第2回国際シンポジウ
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of [3]Rotaxane-type Bis(phenylethynyl)pyrenes and Their Application to Biomolecular Labeling2017

    • 著者名/発表者名
      由澤敦史・井上将彦
    • 学会等名
      感応性化学種が拓く新物質科学 第2回国際シンポジウ
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テンプレートクリック法による高光安定性アルキニルピレン型ロタキサンの合成2016

    • 著者名/発表者名
      菅原颯馬・林滉一朗・由澤敦史・井上将彦
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 3,9-二置換および 3,10-二置換ペリレン類の信頼性のある合成法の確立とその光物性に関して2016

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗・井上将彦
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 種々のアルキニル蛍光色素と γ-シクロデキストリンからなる円偏光発光性 [4]ロタキサンの開発2016

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗・打田孝明・岩村宗高・野崎浩一・井上将彦
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] [4]ロタキサン形成を蛍光分子のキラル配向制御に用いる円偏光発光材料の創製2016

    • 著者名/発表者名
      井上将彦・林滉一朗
    • 学会等名
      感応性化学種が拓く新物質科学 第6回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2016-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chiroptical Properties of a [4]Rotaxane Emitting CPL from Alkynylperylene-Excimer2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi・Taka-aki Uchida・Munetaka Iwamura・Koichi Nozaki・Masahiko Inouye
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2016
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルキニルペリレンとγーCDからなる円偏光発光性[4]ロタキサンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗、打田考明、岩村宗高、野崎浩一、藤本和久、井上将彦
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京田辺
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アルキニルペリレンとγーシクロデキストリンからなるキラル包接錯体の光物性2015

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗、打田考明、岩村宗高、野崎浩一、藤本和久、井上将彦
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アルキニル蛍光色素を内包したシクロデキストリン包接錯体のキロプティカル特性2015

    • 著者名/発表者名
      林滉一朗、伊藤達哉、打田考明、岩村宗高、野崎浩一、藤本和久、井上将彦
    • 学会等名
      シンポジウム モレキュラー・キラリティー2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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