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広い時間領域にわたる時間分解赤外円偏光二色性分光法による構造変化方向の直接観測

公募研究

研究領域理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学
研究課題/領域番号 26104533
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
研究機関青山学院大学

研究代表者

坂本 章  青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード赤外円偏光二色性分光法 / 時間分解赤外分光法 / 光学活性分子 / ダイナミクス / ラマン光学活性分光法
研究実績の概要

本研究では,時間分解赤外円偏光二色性(VCD)分光システムを開発し,過渡分子種に応用することを目的とする.この分光法では,過渡分子種の絶対配置を決定できるため,分子構造変化だけでなく,その方向まで明らかにできると考えられる.開発したシステムの性能評価と方法論の検証を行い,領域内共同研究を推進する.
平成27年度には,主に以下の3つの研究を行った.
(1) 赤外円偏光二色性(VCD)分光計とラマン光学活性(ROA)分光計の立ち上げと応用:分子振動に基づいて光学活性分子のキラリティ(絶対配置)を識別する代表的な2つの分光手法であるVCD分光計とROA分光計を立ち上げた.現在,定常(CW)光照射下での不安定分子種のVCDスペクトルの測定や,溶液試料をフローして,CWのポンプ光とプローブ光を,それぞれ,上流と下流に照射することで時間分解した過渡ROAスペクトルの測定に取り組んでいる.
(2) フェムト秒時間分解赤外マルチチャンネル分光システムと近赤外光励起ナノ秒時間分解ラマン分光システムの製作:広帯域フェムト秒赤外光パルス(プローブ光)をMCTアレイ検出器(64素子×2列)で検出するフェムト秒時間分解赤外マルチチャンネル分光システムを製作した.これを用いて,光励起によって結合開裂とその後の分子内回転を起こす高速フォトクロミック分子の光励起にともなう逐次的な分子構造変化を明らかにした.また,近赤外光(1064 nm)をラマン励起光(プローブ光)に用いたナノ秒時間分解ラマン分光システムを製作した.アントラセン誘導体のS1状態の過渡ラマンスペクトルは,TD-DFTと有限静電場法を用いて計算したスペクトルによって良く再現された.
(3) ROA分光法によるヘリセン誘導体の絶対配置の決定:すでに立ち上げたROA分光計(上記(1)参照)を用いて,螺旋不斉を有するヘリセン誘導体の絶対配置の決定を行った(領域内共同研究).

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Infrared Study on 13C-labeled Synthetic Peptide Analogues of the Ca2+-binding Site III of Troponin C2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nara, Hisayuki Morii, Akira Sakamoto, Takuya Miyakawa, and Masaru Tanokura
    • 雑誌名

      Peptide Science 2015

      巻: 2015 ページ: 139-140

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stepwise Two-Photon-Gated Photochemical Reaction in Photochromic [2.2]Paracyclophane-Bridged Bis(imidazole dimer)2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Mutoh, Yuki Nakagawa, Akira Sakamoto, Yoichi Kobayashi, and Jiro Abe
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 17 ページ: 5674-5677

    • DOI

      10.1021/jacs.5b02862

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 赤外分光法と赤外円二色性分光法を用いた鏡像体過剰率定量法の評価2016

    • 著者名/発表者名
      沼田和也,藤田圭吾,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ラマン光学活性(ROA)分光法を用いた螺旋構造を有するヘリセン誘導体の絶対配置の決定2016

    • 著者名/発表者名
      伊丹瀬怜奈,岡島 元,窪田紗英,中野幸司,坂本 章
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多環π共役分子の光励起種のナノ秒過渡ラマン分光による実測と計算2016

    • 著者名/発表者名
      岡島 元,楊 婉ろ,坂本 章
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トリフェニレンやスマネントリオンなどの平面・曲面共役分子のアニオン種の赤外吸収スペクトルの測定と解析2016

    • 著者名/発表者名
      下村温紗,岡島 元,高品直人,東林修平,櫻井英博,坂本 章
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ca2+結合タンパク質のCa2+配位構造-同位体ラベル合成ペプチドアナログのCOO-伸縮振動バンドの解析2016

    • 著者名/発表者名
      奈良雅之,森井尚之,坂本 章,宮川拓也,田之倉 優
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都,同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Measurements and analyses of the infrared and Raman spectra of radical cation of [34](1,2,4,5)cyclophane: Observation of electron-molecular vibration interaction by infrared spectroscopy and large amplitude bridged ring vibrations by near-infrared resonance Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      A. Sakamoto, H. Okajima, N. Tanaka, T. Shinmyozu
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 赤外分光によるカルシウム結合タンパク質の解析―同位体ラベルペプチドによるアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      奈良雅之,森井尚之,坂本 章,宮川拓也,田之倉 優
    • 学会等名
      第13回医用分光学研究会
    • 発表場所
      東京,ホテルグランドヒル市ヶ谷
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Infrared Study on 13C-labeled Synthetic Peptide Analogues of the Ca2+-binding Site III of Troponin C2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nara, Hisayuki Morii, Akira Sakamoto, Takuya Miyakawa, Masaru Tanokura
    • 学会等名
      第52回ペプチド討論会
    • 発表場所
      平塚,平塚中央公民館
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Selective Observation of Large Amplitude Inter-ring Vibrations: Resonance Raman Spectroscopy of Cyclophane Radical Cation2015

    • 著者名/発表者名
      H. Okajima, A. Sakamoto, T. Shinmyozu
    • 学会等名
      The Third Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      Sun-Moon Lake, Nantou, Taiwan
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical Resolution and Identification of Chiral Molecules by Vibrational Circular Dichroism (VCD) Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, H. Okajima, Y. Hamgada, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Third Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      Sun-Moon Lake, Nantou, Taiwan
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルシウム結合タンパク質のカルシウム配位構造―同位体ラベルを用いた赤外分光法による分析2015

    • 著者名/発表者名
      奈良雅之,森井尚之,坂本 章,宮川拓也,田之倉 優
    • 学会等名
      第75回分析化学討論会
    • 発表場所
      甲府,山梨大学甲府キャンパス
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 架橋した芳香環同士の大振幅振動の選択的観測:[34](1,2,4,5)シクロファンラジカルカチオンの近赤外共鳴低振動数ラマン分光2015

    • 著者名/発表者名
      岡島 元,坂本 章,新名主 輝男
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 日本工業規格 赤外分光分析通則 JIS K 0117:2016 (平成28年3月改正)2016

    • 著者名/発表者名
      川瀬 晃,坂本 章 ら (他22名)
    • 出版者
      一般財団法人日本規格協会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] "Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Practical Methods"2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Tasumi and Akira Sakamoto (Editors)
    • 総ページ数
      389
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Inc.
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] "Sample Handling and Related Matters in Infrared Spectroscopic Measurements" in Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Practical Methods2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakamoto
    • 総ページ数
      389
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Inc.
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] "Time-Resolved Infrared Absorption Measurements" in Introduction to Experimental Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Practical Methods2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakamoto
    • 総ページ数
      389
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Inc.
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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