| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
26107009
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
横山 泰 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60134897)
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| 研究分担者 |
生方 俊 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00344028)
川村 出 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20452047)
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| キーワード | フォトクロミズム / ジアリールエテン / スピロピラン / 全光制御 / ヒト血清アルブミン / エナンチオ選択性 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は以下のことを行った。
①平成２７年度に行った、光酸発生フォトクロミックスピロピランによる、ジアリールエテン着色体の吸収位置の全光制御の研究を完結させ、論文発表を行った。
スルホン酸部位を持つスピロピランはメロシアニン型で安定に存在する。450nmの光によって環化して、百万倍ほど強い酸に変化するので、ジメチルアミノ基を有するジアリールエテンにプロトンを渡すことができるようになる。するとジアリールエテンの閉環着色体は光照射の度合いに応じて吸収の位置を可逆的に変化させる。
②ジメチルアミノ基を有する、通常ではTICT（分子内ねじれ電荷移動状態）により極性溶媒中でフォトクロミズムを示さないジアリールエテンを、同じ光酸発生フォトクロミックスピロピランを用いてプロトン化し、スピロピランのフォトクロミズムによってフォトクロミズムを示すようにできる系を構築した。フォトクロミズムによってフォトクロミズムを起こさせる系である。励起状態でTICTを起こし、環化できなくなる。しかし、光酸発生スピロピランは、450nm光照射によって百万倍強い酸になり、プロトンをジメチルアミノ基に渡してTICTが起きなくなり、光環化できるようになる。フォトクロミックな性質の全光制御である。この成果を論文発表した。
③ヒト血清アルブミンに―4℃でジアリールエテンを取り込ませ、リン酸バッファーとアセトニトリル混合溶媒中で紫外光照射することで、高いエナンチオ選択性をもって環化することを見つけた。さらに、3種類のジアリールエテンについて、生成するメジャーなエナンチオマーについて絶対立体配置を定めた。このエナンチオ選択的フォトクロミック系は、HSAという天然有機化合物を、アセトニトリル含有リン酸緩衝液中で扱い、－4℃で取り込ませる、という人工的環境で扱っており、ユニークな系である。これらの成果を論文発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成27年度に得られた成果を順調に発展させている。得られた成果を順調に論文発表しており、また研究開始当初には考えていなかったアイデアに基づいた、フォトクロミズムでフォトクロミズムを制御するという斬新な複合光応答系の構築を実現できた。さらに、論文の内容が認められて掲載誌の表紙や表紙内側にて研究内容の概念図を2件掲載することができた。よって、当初の計画以上に順調に進行していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度、28年度に得られた成果をさらに発展させることを計画している。具体的には以下のようである。
①光酸発生フォトクロミックスピロピランを用いて、さらに多くのフォトクロミック特性の全光制御を行う。まず行うのは、プロトン付加によって、ジアリールエテンのフォトクロミズムにおける熱可逆性・不可逆性を全光制御する系を構築することである。
②ヒト血清アルブミン中でエナンチオ選択的フォトクロミズムを起こさせる化合物の種類をさらに拡張する。これまでに完成した3位接続チオフェンの系以外に、2位接続チオフェン、2位と3位接続のハイブリッド、またカルボン酸とエステルのハイブリッドのエナンチオ選択性を検証する。
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