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2022 年度 実施状況報告書

DNAを鋳型とした金属錯体集積体の構築と機能性フィルムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K14695
研究機関城西大学

研究代表者

仲谷 学  城西大学, 理学部, 助教 (10822554)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワード金属錯体 / DNA / ナノ材料 / 分子集積
研究実績の概要

核酸塩基(アデニンおよびチミン)を導入したサロフェン配位子を用いて亜鉛(II)および白金(II)錯体の合成を行った。溶液状態での物性測定に先立ち、結晶状態での分子集積状態を明らかにするため単結晶の作成を試みた。アデニンを導入した亜鉛錯体(以下、A-Zn)のみ単結晶が得られ、X線構造回折測定により分子集積を明らかにした。A-Znの末端アデニンの7位のN元素が隣接するA-ZnのZnイオンの軸に配位子ており、5配位Zn中心を持つ一次元配位高分子を形成していることが明らかとなった。また、DMSOーH2O混合溶媒中での紫外可視分光(UV-vis)および発光スペクトルを測定したところ、シッフ塩基型Zn錯体に見られるILCT由来の発光挙動が観測された。DNAとの複合化を検討するために、pH変化時での安定性を見積もるため、pH可変でのUV-visおよび発光スペクトル測定を行った。すると、酸性条件では錯体形成に由来するピークが消失することが分かった。今後は中性もしくは塩基性条件でDNAとの複合化を検討していく。
また上記と並行して白金(II)錯体の測定も行なっている。白金錯体は白金中心の配列が光物性に大きく影響を与えるため、鋳型DNAを用いた配列分子数の精密制御を行う予定である。

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

核酸塩基を導入した金属錯体の合成に成功しており、単結晶構造解析によりその分子集積も明らかにした。また、光物性測定として吸収および発光スペクトル測定、そのpH変化による影響まで明らかにしていることから判断した。

今後の研究の推進方策

まず、鋳型DNA鎖を用いた錯体分子の配列制御に関して、DNA鎖長による配列分子数の制御を検討する予定である。具体的には、5mer、10mer、20merなどと長さの違う鋳型DNA鎖と対となる錯体分子を任意の割合で混合し、吸収スペクトルおよびCDスペクトルにより、配列分子数の定量を行う。また、DNAに誘起される機能性(CPLなど)に関しても随時測定を行なっていく。薄膜での利用に関して、金属錯体ーDNA複合溶液を基盤上に塗布し、薄膜での光物性測定も検討する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Crystal Design for Tuning the Mechanical Flexibilities of M(salophen) Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      Sekine Yoshihiro、Kusumoto Sotaro、Sugimoto Akira、Nakaya Manabu、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Cryst. Growth Des.

      巻: 23 ページ: 2013~2017

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.2c01398

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-faceted elastic flexibility of 1-naphthyl and 9-anthryl 2,2′:6′,2′′-terpyridine crystals2022

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Oishi Karin、Nakaya Manabu、Suzuki Ryo、Tachibana Masaru、Kim Yang、Koide Yoshihiro、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 24 ページ: 8303~8308

    • DOI

      10.1039/D2CE01167K

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zero area thermal expansion of honeycomb layers <i>via</i> double distortion relaxation in (PPh<sub>4</sub>)[Cu<sub>2</sub>(CN)<sub>3</sub>]2022

    • 著者名/発表者名
      Iwai Yuudai、Nakaya Manabu、Ohtsu Hiroyoshi、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 24 ページ: 5880~5884

    • DOI

      10.1039/D2CE00878E

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulation of the elasticity of single crystal, 1-D metal dimethylglyoximato complexes <i>via</i> solid solution effect2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Akira、Kusumoto Sotaro、Nakaya Manabu、Sekine Yoshihiro、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 24 ページ: 4656~4660

    • DOI

      10.1039/D2CE00402J

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Ferroelectric Metallomesogen Exhibiting Field‐Induced Slow Magnetic Relaxation2022

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Ryohei、Zenno Hikaru、Sekine Yoshihiro、Nakaya Manabu、Akita Motoko、Kosumi Daisuke、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 28 ページ: e202103367

    • DOI

      10.1002/chem.202103367

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 水素結合型白金二価錯体の合成と発光特性2022

    • 著者名/発表者名
      藤井駿,仲谷学
    • 学会等名
      錯体化学会第72回討論会
  • [学会発表] 動的な置換基を有するコバルト二価錯体の合成と磁気特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      泉山直輝,仲谷学
    • 学会等名
      錯体化学会第72回討論会
  • [学会発表] カルボン酸置換基を導入したサロフェン型Pt(II)錯体のpH応答性による発光特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      藤井駿,仲谷学,泉山直輝
    • 学会等名
      錯体化学若手の会 夏の学校2022

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公開日: 2023-12-25  

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