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キラリティー制御が可能なソフトクリスタルの開拓

公募研究

研究領域ソフトクリスタル:高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能
研究課題/領域番号 18H04518
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
研究機関奈良女子大学

研究代表者

松本 有正  奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (20633407)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード有機結晶 / キラリティー / 結晶多形 / 結晶相転移 / 単結晶ー単結晶相転移 / 円二色性 / 結晶キラリティー
研究実績の概要

結晶構造にも分子と同様に対称心や鏡映面を持たないキラルな結晶が存在する。二酸化ケイ素が右水晶と左水晶を形成するように,アキラル化合物が結晶化によってキラルな構造を形成する場合がある。このアキラル化合物のキラル結晶化現象は,分子不斉の発生,ホモキラリティーの起源などの観点から興味深い現象である事に加え,結晶構造変化によりキラリティーが可変の新たな材料の創成に繋がると期待される。
本研究は申請者が見出した単結晶のアキラル相からキラル相への結晶相転移によるキラリティーの発現という新現象に基づき,そのメカニズム解明および一般性の検証を行うことで相転移を利用してキラル物性が変化するという新たなソフトクリスタルを創出する事を目的とする。
前年度までの研究により,アキラルおよびキラルの両多形をもつベンゾフェノン誘導体についてその結晶化条件を精密に精査しアキラル結晶およびキラル結晶を再現性よく作り分ける事や,アキラルな結晶がキラル結晶の接触により,単結晶-単結晶相転移を起こし,キラリティーがアキラル結晶に伝搬することを見出している。本年度の研究ではさらに通常アキラルな結晶構造を与えるフルオロベンゾフェノンなどの分子であっても,他のベンゾフェノン誘導体と共結晶化をさせることで,キラルな結晶多形に誘導あるいは共結晶化させる事に成功している。これらのベンゾフェノン誘導体のいくつかは強いリン光を発する物も見つかっており。この共結晶化によるキラル結晶化と組み合わせることで,キラル結晶とならないアキラルな発光分子であっても円偏光発光特性などキラルな物性を持たせることが可能になると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Switching of Fluorescent Zn/Cd Selectivity in N,N,N′,N′-Tetrakis(6-methoxy-2-quinolylmethyl)-1,2-diphenylethylenediamine by One Asymmetric Carbon Atom Inversion2020

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Nozaki Kana、Tanaka Marin、Konno Hideo、Matsumoto Arimasa、Kawamura Masaya、Sato Shin-ichiro
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 号: 8 ページ: 5313-5324

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b03304

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Tetrakisquinoline Analog of Calcium Indicator Quin2 for Fluorescence Detection of Cd2+2020

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Kaneda Minori、Tanaka Marin、Iwatsuki Satoshi、Konno Hideo、Matsumoto Arimasa
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2020 号: 9 ページ: 757-763

    • DOI

      10.1002/ejic.201901323

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Asymmetric Autocatalysis in the Elucidation of Origins of Homochirality of Organic Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Kenso Soai, Tsuneomi Kawasaki, Arimasa Matsumoto
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 11 号: 5 ページ: 694-694

    • DOI

      10.3390/sym11050694

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of enantioenriched alkanol with stochastic distribution of enantiomers in the absolute asymmetric synthesis under heterogeneous solid?vapor phase conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Kaimori Yoshiyasu、Hiyoshi Yui、Kawasaki Tsuneomi、Matsumoto Arimasa、Soai Kenso
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 36 ページ: 5223-5226

    • DOI

      10.1039/c9cc01875a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Achiral amino acid glycine acts as an origin of homochirality in asymmetric autocatalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Arimasa、Ozaki Hanae、Tsuchiya Sumeru、Asahi Toru、Lahav Meir、Kawasaki Tsuneomi、Soai Kenso
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 17 ページ: 4200-4203

    • DOI

      10.1039/c9ob00345b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methoxy-substituted tetrakisquinoline analogs of EGTA and BAPTA for fluorescence detection of Cd2+2019

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Kaneda Minori、Konno Hideo、Matsumoto Arimasa、Sato Shin-ichiro、Kawamura Masaya、Iwatsuki Satoshi
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 12 ページ: 3840-3852

    • DOI

      10.1039/c8dt04735a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pyrophosphate-Induced Intramolecular Excimer Formation in Dinuclear Zinc(II) Complexes with Tetrakisquinoline Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Ohnishi Risa、Nishijima Risa、Matsumoto Arimasa、Konno Hideo
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 13 ページ: 7724-7734

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b00726

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ベンゾフェノン誘導体のキラル-アキラル結晶多形およびその制御2020

    • 著者名/発表者名
      黒﨑 瑞穂,松本 有正,平田 修造,三方 裕司
    • 学会等名
      日本化学会 第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mechanistic Study of Asymmetric Autocatalysis Using CD Spectrum: Temperature and Concentration Effect on Catalysts Aggregation Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Arimasa Matsumoto,Ayame Tanaka, Yuji Mikata, Kenso Soai
    • 学会等名
      Chirality 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 円二色性スペクトルによる不斉自己触媒反応における ピリミジルアルカノール亜鉛アルコキシド会合体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      田中 綾芽,松本 有正, 三方 裕司,そ合 憲三
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ベンゾフェノン誘導体のキラル結晶化とその多形制御2019

    • 著者名/発表者名
      黒﨑 瑞穂,松本 有正,三方 裕司
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キノリルアルカノールの不斉自己触媒反応の検討2019

    • 著者名/発表者名
      秋月美澄,田中 綾芽, 松本 有正,三方 裕司,そ合 憲三
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ECD calculation based on π-electron SCF-CI-DV method including external Coulomb interaction2019

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Nakayama, Shigeaki Obata, Arimasa Matsumoto, Miki Hasegawa, Hitoshi Goto
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 結晶相転移によるキラリティーの発現とコントロール2019

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic Insight on Asymmetric Autocatalysis of Pyrimidyl Alkanol by CD Spectrum Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Arimasa MATSUMOTO, Ayame TANAKA, Misumi AKIZUKI, Yuji MIKATA, Tsuneomi KAWASAKI, Kenso SOAI
    • 学会等名
      ICCC2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic Study of Asymmetric Autocatalysis by CD Spectrum Analysis of Pyrimidyl Alkanol Zinc Alkoxide2018

    • 著者名/発表者名
      Arimasa Matsumoto, Misumi Akizuki, Ayame Tanaka, Yuji Mikata, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      Chirality 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不斉自己触媒反応のメカニズ解明を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      第51回有機金属若手の会 夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ベンゾフェノン誘導体のアキラル結晶からキラル結晶への相転移現象およびその結晶キラリティーを用いた不斉自己触媒反応2018

    • 著者名/発表者名
      松本有正,木野良美,吉岡登希夫,土屋統,硤合憲三
    • 学会等名
      モレキュラーキラリティー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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