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2018 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, 大学院工学研究院, 名誉教授 (60134897)

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)
研究期間 (年度) 2014-07-10 – 2019-03-31
キーワードフォトクロミズム / ジアリールエテン / 金属イオン / 酸化還元 / ヒト血清アルブミン / エナンチオ選択的光環化 / 絶対立体配置
研究実績の概要

平成30年度には以下のことを行った。
①ジアリールエテンは熱不可逆なフォトクロミズムを示す。二つの側鎖にジアルキルアミンなどの電子供与性置換基とニトロ基のような電子求引性置換基をそれぞれもつジアリールエテンは、アセトニトリルなどの極性溶媒中ではtwisted intramolecular charge transfer (TICT) によってフォトクロミズムを示さないが、ジアルキルアミノ基にプロトンが付加するとTICTが阻害されて熱不可逆フォトクロミズムを示すようになる。平成28年度に行った、可視光照射によってメロシアニン型からスピロ型に光異性化する際に強酸を発生するスピロピランを用いてジアリールエテンのフォトクロミズムが起きる・起きないを制御する研究の発展として、ジアルキルアミノ基部分をアザ-15-クラウン-5に変えた化合物を合成した。この化合物は予想通りアセトニトリル中ではフォトクロミズムを示さなかった。一価のカチオンを加えてもフォトクロミズムを示さなかったが、二価以上のイオンの添加によって示すことが分かった。現在論文執筆中である。
②平成29年度に、ヒト血清アルブミン中における、4位に置換基をもち、2位でエテン部に接続したビスチエニルエテンのフォトクロミズムを調べ、ジカルボン酸が非常に高いエナンチオ選択性で光環化することが分かった。平成30年度には、主に生成する環化体の絶対立体配置を単結晶X線構造解析によって決めるために種々の実験を行ったが、研究期間内に成功しておらず、期間後も実験を継続中である。一方、光学分割した片方のエナンチオマーのCDスペクトルを測定し、このスペクトルを与えるエナンチオマーをDFT計算によって予測した。その結果、主に生成するジカルボン酸環化体の絶対立体配置を決定できた。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Dept. Chem., Buelent Ecevit University/Dept. Chem., Duezce University(トルコ)

    • 国名
      トルコ
    • 外国機関名
      Dept. Chem., Buelent Ecevit University/Dept. Chem., Duezce University
  • [雑誌論文] Photochromism of a spiro-functionalized diarylethene derivative: multi-colour fluorescence modulation with a photon-quantitative photocyclization reactivity2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, Y. Miyasaka, Y. Yokoyama
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 ページ: 3207-3210

    • DOI

      10.1039/c8cc00566d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid Decoloration of Photochromic 3H-Naphthopyran Attached to Three-dimensional Poly(dimethylsiloxane) Network2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ubukata, Y. Ozawa, M. Saito, K. Hiwatari, Y. Yokoyama
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 91 ページ: 563-570

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170396

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochromism and Fluorescent Properties of Bisbenzothienylethene and S,S,S’,S’-Tetraoxide Derivatives with Dual Conjugated Fluorescent Groups on Their Side Chains2018

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, . Ubukata, Y. Yokoyama
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. Sci.

      巻: 17 ページ: 711-717

    • DOI

      10.1039/C8PP00050F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, photochromic and fluorescence properties of new bithiazole-containing diarylethenes as cation sensors2018

    • 著者名/発表者名
      L. Gundogdu, M. Kose, S. Takeuchi, Y. Yokoyama, E. Orhan
    • 雑誌名

      J. Lumin.

      巻: 203 ページ: 568-575

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2018.06.014

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] One-step synthesis and stealth photochromism of arylbutadienes2018

    • 著者名/発表者名
      J. Kochi, T. Ubukata, Y. Yokoyama
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 ページ: 10695-10700

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b01341

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エナンチオ選択的有機光化学反応2018

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 49 ページ: 62-70

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cycloreversion Reaction of a Fulgide Derivative in Higher Excited States Attained by Femtosecond Two-Photon Pulsed Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nagasaka, H. Sotome, Y. Yoshida, Y. Yokoyama, H. Miyasaka
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 122 ページ: 24987-24995

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b06271

    • 査読あり
  • [学会発表] Creation of Molecularly Integrated Multi-responsive Photochromic Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokoyama
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Photosynergetics, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas, MEXT, Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural analysis of the dipeptide and tripeptide to design photo-responsive self-assembled peptide materials2018

    • 著者名/発表者名
      I. Kawamura, H. Shirakata, T. Nakagawa, Y. Yokoyama
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Photosynergetics, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas, MEXT, Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Photochromic and fluorescent properties of spiro-functionalized diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyasaka, N. Kato, Y. Otomo, Y. Yokoyama, T. Nakagawa
    • 学会等名
      27th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] The quest for novel and amazing photoswitch systems2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokoyama
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Photon-quantitative photocyclization reaction of spiro-functionalized diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyasaka, N. Kato, Y. Otomo, Y. Yokoyama, T. Nakagawa
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
  • [学会発表] Photochromism of C2 and C3 connected bisthienylethenes in human serum albumin2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nitta, T. Nakagawa, Y. Yokoyama
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
  • [学会発表] Synthesis and photochromism of diarylethenes possessing an electron-withdrawing group and an electron-donating group on each ring-closing carbon atom2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita, T. Nakagawa, Y. Yokoyama
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
  • [学会発表] Synthesis and photochromism of a diarylethene with an aza-crown ether on the side chain (II)2018

    • 著者名/発表者名
      A. Takeguchi, T. Nakagawa, A. Kikuchi, Y. Yokoyama
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
  • [学会発表] ピレン側鎖を導入したジペプチドの自己組織化と蛍光特性2018

    • 著者名/発表者名
      白方宏樹, 中川哲也, 横山 泰, 川村 出
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
  • [学会発表] ヒト血清アルブミン中におけるビスチエニルエテンのフォトクロミズム2018

    • 著者名/発表者名
      新田亜季・中川哲也・横山 泰
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] アクリドンを導入したペプチドの自己組織化ハイドロゲルの創生と蛍光特製の解析2018

    • 著者名/発表者名
      白方宏樹, 中川哲也, 横山 泰, 川村 出
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] All-Optical Switching in the Photochromic Behavior of Diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kusumoto, S. Mahvidi, S. Takeuchi, T. Nakagawa, Y. Yokoyama
    • 学会等名
      14th International Kyoto Congress on Organic Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] 特異な性質を示すフォトクロミック化合物を求めて2018

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      第15回バイオオプティクス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Photon-quantitative photocyclization reaction of spiro-functionalized diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyasaka, N. Kato, Y. Otomo, Y. Yokoyama, T. Nakagawa
    • 学会等名
      10th Asian Photochemistry Conference
    • 国際学会
  • [備考] Yokoyama Lab.

    • URL

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

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公開日: 2019-12-27  

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