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2009 年度 実績報告書

配位結合と水素結合の共同作用による分子集合体の構造制御

研究課題

研究課題/領域番号 20850003
研究機関筑波大学

研究代表者

桑原 純平  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助教 (70466655)

キーワード配位結合 / 水素結合 / りん光発光 / DNA / ゲル
研究概要

本研究では,配位結合や水素結合等の非共有性結合の共同効果によって分子集合体を構築することを目的とした.まず,DNAの構成要素であるチミジンに配位可能部位を導入し,これを用いてオリゴマー状Pd錯体を合成した.さらに,得られた錯体のチミジン部位の水素結合によるDNAとの相互作用について検討を行った.配位部分の構造を調節することで,オリゴマー状Pd錯体の位置規則性を5'から3'へと揃えることに成功した.さらに,配位部位をピリジンからカルボキシレートへと変更することで結合を強化し,外部から加えたアニオンなどの存在下でも主鎖が切れにくい構造となることを見出した.さらに,溶媒の極性に応じてオリゴマーの分子量が変化することをDOSY NMRなどの手法を用いて明らかにし,可逆な配位結合によって形成された分子ならではの特性を見出している.さらに,天然のDNAとの相互作用をUV/Visスペクトルによって評価したところ,DNAの二重らせん形成の時に見られる淡色効果が観測されたことから,期待したようなPd錯体とDNAの複合体が形成していることを確かめることができた.また,NCN型発光性ピンサー錯体にアミド基を導入することで,錯体間での水素結合を駆動力とした分子集合体の構築についても検討を行った.Suzuki-Miyauraカップリング反応を鍵として配位子合成を行い,さらにPt部位を導入することで目的の錯体を得た.まず温度可変NMRやスペクトルの濃度依存性を調べることで,分子間の相互作用について評価した.さらに,これらの錯体の希薄溶液状態と固体状態の発光スペクトルや量子収率を比較することで,水素結合によって形成する分子集合体の構造と発光挙動の相関について評価した.上記のように,配位結合に加えて水素結合が有効に作用するような分子設計によって,新しい分子集合体が形成可能であることを見出した.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Highly Fluorescent Diketopyrrolopyrrole Derivative and Two-step Response of Fluorescence to Acid2010

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yamagata, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 51

      ページ: 1596-1599

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state Structure and Optical Properties of Highly Fluorescent Diketopyrrolopyrrole Derivatives Synthesized by Cross-coupling Reaction2010

    • 著者名/発表者名
      Junpei Kuwabara, Takuya Yamagata, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Tetrahedron (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescence Study of Thioamide-based Pincer Palladium Complexes in Poly(vinylpyrrolidone)Matrix2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Ogawa, Ayako Taketoshi, Junpei Kuwabara, Ken Okamoto, Takashi Fukuda, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 39

      ページ: 385-387

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure and Intramolecular Hydrogen Bonding of a Substituted Diaminoquinoxaline2009

    • 著者名/発表者名
      Junpei Kuwabara, Hironori Mori, Takuya Teratani, Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Heterocycles 78

      ページ: 2601-2607

    • 査読あり
  • [学会発表] チミン部位を有するオリゴマー状Pd錯体の合成2010

    • 著者名/発表者名
      星野純一・桑原純平・神原貴樹
    • 学会等名
      第90回 日本化学会春季年会
    • 発表場所
      つくばセミナーハウス
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] 光と関連した機能性分子の開発2009

    • 著者名/発表者名
      桑原純平
    • 学会等名
      高分子学会 関東支部茨城地区 若手の会
    • 発表場所
      つくばセミナーハウス
    • 年月日
      2009-10-30
  • [学会発表] Regioregulated Syntheses of Poly(aminopyridine)s by Pd-catalyzed Amination Reaction2009

    • 著者名/発表者名
      桑原純平, 神原貴樹
    • 学会等名
      The 1st FAPS Polymer Congress
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] 核酸塩基部位を有するPd錯体の合成とオリゴDNAとの相互作用2009

    • 著者名/発表者名
      桑原純平・神原貴樹
    • 学会等名
      第59回 錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-25

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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