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2016 年度 実績報告書

核酸塩基対形成に基づく外場応答性金属錯体集積体の創成

研究課題

研究課題/領域番号 15J11333
研究機関熊本大学

研究代表者

仲谷 学  熊本大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードコバルト錯体 / 核酸塩基 / 塩基対形成 / 超分子
研究実績の概要

本年度は、得られた結果の論文投稿を主に行った。昨年度得られた、アデニンおよびチミンを導入したコパルト(II)錯体[Co(A-C6-terpy)2](BF4)2、[Co(T-C6-terpy)2](BF4)2 の共結晶化によって得られた単結晶は核酸塩基のディスオーダーが著しく、データの質の向上が求められた。Rigakuへの依頼解析により、錯体分子の片方の核酸塩基はアデニンのみであったのに対し、もう一方の核酸塩基部位はアデニンとチミンが1:1でディスオーダーしていることが分かった。すなわち、結晶中には[Co(A-C6-terpy)2](BF4)2と[Co(A-C6-terpy)(T-C6-terpy)](BF4)2の二種類が存在していることが明らかとなった。これは、ターピリジンコバルト(II)錯体において非対称配位構造を有する初めての化合物であり、核酸間の塩基対形成により集積していることも分かった。有機物では、核酸塩基対形成を利用した共結晶は多くあるが、金属錯体の集積化に核酸塩基対形成を利用した報告は未だされていない。本研究により、固体状態の金属錯体においても核酸塩基対形成が分子の集積化に有意に働くことが明らかとなり、錯体の集積化の新たな指針となった。
本結果は、Chem. Eur. J.に投稿し、アクセプトされた。
その他、以前までの研究に関して共著として4本の論文投稿を行い、アクセプトされた。

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

本研究では、核酸塩基対を利用した共結晶化および外部刺激による物性変換を目的としていた。しかし、共結晶化の過程において、溶液中で配位子交換が起き、ターピリジンコバルト(II)錯体では非常に珍しい非対称配位構造を形成することが分かった。この結果は、対称構造が安定なターピリジンコバルト(II)錯体において、溶液中で核酸塩基対形成が優位に行われ、非対称構造を保っていることが考えられ、非対称性分子の新たな設計指針となった。核酸塩基を含む二種類の配位子が固体状態で分子間相互作用により同一結晶内に存在していることはある意味「共結晶」と同義であり、目的の一部は果たされた。

今後の研究の推進方策

固体状態の錯体分子内で核酸塩基対形成が確認できたため、熱や圧力等による塩基対の開裂および再結合を検討し、物性評価を行っていく予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Supramolecular architectures self-assembled using long chain alkylated spin crossover cobalt(II) compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Akiyoshi, Keita Kuroiwa, Saliu Alao Amolegbe, Manabu Nakaya, Ryo Ohtani, Masaaki Nakamura, Leonard F. Lindoy, Shinya Hayami
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1039/C7CC01501A

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular Assemblies of Metal Complexes via Base Pairing of Nucleic Acids in the Crystalline State2017

    • 著者名/発表者名
      Manabu Nakaya, Ryo Ohtani, Kunihisa Sugimoto, Masaaki Nakamura, Leonard F. Lindoy, Shinya Hayami
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/chem.201700593

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular Assemblies and Spin-Crossover Behaviour of Cobalt(II) Complexes with Terpyridine Incorporating Different Nitrogen Positions in Pyridine Rings2017

    • 著者名/発表者名
      Risa Nakahara, Manabu Nakaya, Jong Won Shin, Ryo Ohtani, Masaaki Nakamura, Shinya Hayami
    • 雑誌名

      Aust. J. Chem.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      org/10.1071/CH16556

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Water-dependent charge-transfer-induced spin transition of Prussian blue analogues2016

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Ohmagari, Ryo Ohtani, Manabu Nakaya, Masaaki Ohba, Masaaki Nakamura, Leonard F. Lindoy, Osamu Sato, Shinya Hayami
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 45 ページ: 16784-16788

    • DOI

      10.1039/C6DT03474H

    • 査読あり
  • [学会発表] Isolation of Heteroleptic bis-terpyridine Cobalt(II) Complex as the Crystalline State through Base Pairing of Nucleobases2017

    • 著者名/発表者名
      Manabu Nakaya, Ryo Ohtani, Masaaki Nakamura, Shinya Hayami
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] 核酸塩基対形成による非対称 bis-terpyridine コバルト(II)錯体の結晶化2016

    • 著者名/発表者名
      仲谷 学、大谷 亮、中村政明、速水真也
    • 学会等名
      錯体化学若手の会 九州・沖縄地区勉強会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-12-17
  • [学会発表] Control of molecular arrangement of metal complexes via base pairing2016

    • 著者名/発表者名
      Manabu NAKAYA, Ryo OHTANI, Masaaki NAKAMURA, Shinya HAYAMI
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
  • [学会発表] Structure and Magnetic property of cobalt(II) compounds with adenine and thymine substituents2016

    • 著者名/発表者名
      Manabu NAKAYA, Hitomi OHMAGARI, Ryo OHTANI, Masaaki NAKAMURA, Shinya HAYAMI
    • 学会等名
      ICMM
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-05

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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