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2014 年度 実績報告書

分子集積により複合応答機能を発揮するフォトクロミック物質の創製

計画研究

研究領域高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築
研究課題/領域番号 26107009
研究機関横浜国立大学

研究代表者

横山 泰  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60134897)

研究分担者 生方 俊  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00344028)
川村 出  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20452047)
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2019-03-31
キーワードフォトクロミズム / 酸塩基反応 / フェナントロリン / XRD / SEM / 凝集 / 拡散係数 / 蛍光
研究実績の概要

本年度は、フェナントロリン基を二つもつビスチエニルエテンの開環体が、クロロホルム-アセトン混合溶媒中シュウ酸と塩を作って凝集するが、紫外光照射によって閉環体になると溶解し、この溶解凝集挙動がフォトクロミズムに伴って可逆的に引き起こせることを明らかにした。その過程で、凝集体が周期構造を持つことをXRD測定およびSEM観察により明らかにした。NMRによる拡散係数の測定によって凝集体の分子量を見積り、最終的に、凝集体は開環体とシュウ酸が1:1で塩を作っているが、紫外光照射によって溶解する時は1:1構造が破壊されていることを明らかにした。
また、ジアリールエテンの側鎖間相互作用をフォトクロミズムによって制御することによって蛍光性を変化させられる系を構築した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画に記載した、①フェナントロリン基を二つ有するジアリールエテンと種々の2塩基酸の協同的相互作用のフォトクロミズムによる制御、②蛍光性官能基を分子内に持ち、分子内相互作用によって蛍光挙動をスイッチできるジアリールエテンの創製、を共に達成した。①についてはすでに論文投稿し、受理されてWebで公開されている。②についても現在論文執筆中である。
以上より、論文公開まで進めることができたテーマがあるので、非常に順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今年度は、フェナントロリン基を二つもつビスチエニルエテンの開環体および閉環体と、光照射によって強酸を発生させることができるスピロピランを組み合わせ、開環体及び閉環体との酸塩基反応によるフォトクロミック化合物のスペクトルのファインチューニングを光照射のみで制御できる系(全光制御)の構築を行う。
また、タンパク質に取り込ませたジアリールエテンの高エナンチオ選択的フォトクロミズムを行う。
さらに、ジアリールエテンの側鎖間に働く相互作用の光スイッチの系を拡張し、いくつかの新しい系を構築する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Substituent Effects on the Photochromic Properties of 3,3-Diphenylspiro[benzofluorenopyran-cyclopentaphenanthrene]s2015

    • 著者名/発表者名
      Junji Momoda, Shinobu Izumi, Yasushi Yokoyama
    • 雑誌名

      Dyes Pigments

      巻: 119 ページ: 95-107

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2015.03.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solubility Control of Organic Acid-Base Salts by Photochromism2015

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Yokoyama, Yuma Hiromoto, Kazuya Takagi, Katsuhiro Ishii, Stephanie Delbaere, Yuta Watanobe, Takashi Ubukata
    • 雑誌名

      Dyes Pigments

      巻: 114 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2014.10.015

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光で駆動する分子スイッチ2014

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 45 ページ: 137-141

    • DOI

      http://photochemistry.jp/journal_j/doc_journal_j/vol45_3J.pdf

  • [学会発表] 6π電子環状反応に基づく有機フォトクロミズムの化学2015

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス
    • 年月日
      2015-05-16 – 2015-05-16
    • 招待講演
  • [学会発表] フェナントロリン基を有するジアリールエテンのフォトクロミック挙動の酸による制御2015

    • 著者名/発表者名
      楠本紗良・高木和也・廣本祐馬・渡部裕太・栗村嘉彦・中川哲也・横山 泰
    • 学会等名
      有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス
    • 年月日
      2015-05-16 – 2015-05-16
  • [学会発表] Photochromism of naphthopyrans possessing a spirophenanthrene unit2015

    • 著者名/発表者名
      Junji Momoda, Shinobu Izumi, Yasushi Yokoyama
    • 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
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 環化炭素上に種々の置換基を有するジアリールエテンのフォトクロミズム2015

    • 著者名/発表者名
      海地英生・新井真人・中川哲也・横山 泰
    • 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
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ヒト血清アルブミンをテンプレートとするビスチエニルエテン類のエナンチオ選択的光環化と円二色性2015

    • 著者名/発表者名
      渡部裕太・大澤健・深川真衣・中川哲也・横山 泰
    • 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
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ビスチエニルエテンの可視域の吸収波長の光制御2015

    • 著者名/発表者名
      楠本紗良・栗村嘉彦・中川哲也・横山 泰
    • 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
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] フェノール基をもつスピロオキサジン・スピロピランのフォトクロミズム2015

    • 著者名/発表者名
      田子博睦・中川哲也・横山 泰
    • 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
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] フォトクロミック分子の溶解・凝集挙動2014

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      第11回バイオオプティクス研究会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] HSA中におけるビスチエニルエテンのエナンチオ選択的フォトクロミズム2014

    • 著者名/発表者名
      大澤健・川村紘一・丸山直輝・渡部裕太・横山 泰
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [学会発表] 蛍光ユニットを環化炭素上にもつビスチエニルエテンのフォトクロミズムと蛍光特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      竹内紗貴子・中川哲也・横山 泰
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [学会発表] 四酸化ビスベンゾチエニルエテンのフォトクロミズムに対する環化炭素上のシアノ基の影響2014

    • 著者名/発表者名
      新井真人・横山 泰
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [学会発表] Extraordinarily High Enantioselectivity in Photochromic Ring Closure of Bisthienylethenes in Human Serum Albumin: Solvent and Temperature Effects2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Osawa, Koichi Kawamura, Naoki Maruyama, Yuta Watanobe, Yasushi Yokoyama
    • 学会等名
      9th Phenics International Network Symposium
    • 発表場所
      University of Bordeaux
    • 年月日
      2014-07-18 – 2014-07-19
  • [学会発表] Solubility Control of a Phenanthroline-Attached Bisthienylethene by Photochromism2014

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Yokoyama, Kazuya Takagi, Yuma Hiromoto, Stephanie Delbaere, Katsuhiro Ishii, Takashi Ubukata
    • 学会等名
      XXV IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Bordeaux Convention Center
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [図書] 光化学の事典2014

    • 著者名/発表者名
      光化学協会光化学の事典編集委員会
    • 総ページ数
      418
    • 出版者
      朝倉書店
  • [備考] Yokoyama Lab.

    • URL

      http://www.yokoyama-lab.ynu.ac.jp/

  • [産業財産権] フォトクロミック化合物、及びそれを用いた書き換え可能型光記録分子材料、蛍光ラベル材料、セキュリティーインク2014

    • 発明者名
      横山 泰、中川哲也、竹内紗貴子
    • 権利者名
      横山 泰、中川哲也、竹内紗貴子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-201983
    • 出願年月日
      2014-09-30

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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