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2012 年度 実績報告書

立体配座制御に基づく高性能フォトクロミック化合物の創製

研究課題

研究課題/領域番号 23350096
研究機関横浜国立大学

研究代表者

横山 泰  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (60134897)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードフォトクロミズム / ジアリールエテン / ビスアリールインデノール / キラリティー / ジアステレオ選択性 / エナンチオ選択性 / ヒト血清アルブミン / 水素結合
研究概要

①平成24年度には、平成23年度に得られた、水素結合を利用して反応の立体配座を制御できる、ジアステレオ選択性100%、環化量子収率85%のビスアリールインデノールについて論文発表した。この化合物は、無極性溶媒であるヘキサン中でジアステレオ選択性、環化量子収率が高い値を示す。極性溶媒中では水素結合が阻害され、立体配座の制御が強く働かなかった。このことを検証するために、水素結合を阻害する部位を持つビスアリールインデノールを合成し、ジアステレオ選択性と環化の量子収率が低下することを確認した。
②水酸基と窒素原子による水素結合を複数持つ化合物の合成に着手した。これらの化合物では、立体配座の制御がより強く働き、極性溶媒中でも高いジアステレオ選択性と大きい環化量子収率が期待される。
③平成23年度に、水酸基を二つ持つジアリールエテン(1)がヒト血清アルブミン中で63%のエナンチオマー過剰を示すこと、水酸基の位置が重要であること、水酸基を持たない化合物では(1)と逆の絶対立体配置の異性体を主に生成することを見つけたが、平成24年度には、温度を下げると(1)のエナンチオマー過剰が71%まで向上することを見つけた。また、化合物の構造を種々検討し、また媒体の組成を検討することにより、ヒト血清アルブミン中で80%のエナンチオマー過剰を示す反応系を見つけた。
④平成25年度には、これら①②③の研究を継続するが、特に②と③について集中的に検討し、さらに高い立体選択性を示す化合物と媒体の組成を追求し、構築する。

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

1. 平成23年度中に、水素結合を利用して、ジアステレオ選択性100%、光反応量子収率85%、環化着色体への変換率98%という素晴らしい系を見つけることができた。
2. ヒト血清アルブミンを用いて、エナンチオマー過剰が23年度に63%、24年度に80%という高いエナンチオ選択性を示す系を構築できた。
3. 平成25年度には、媒体をさらに拡張して、DNAを用いる研究を遂行する。

今後の研究の推進方策

1. 複数の水素結合を利用して、さらに高性能のフォトクロミック化合物のシステムを構築する。
2. ヒト血清アルブミンを用いるエナンチオ選択的フォトクロミズムの系において、さらに高い選択性を追求する。
3. 用いる媒体をさらに拡張して、DNAによるエナンチオ選択的フォトクロミズムを示す系を探索する。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Enantioselective Photochromism of Diarylethenes in Human Serum Albumin2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fukagawa, I. Kawamura, T. Ubukata, Y. Yokoyama
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: 9434-9437

    • DOI

      DOI: 10.1002/chem.201301459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and photochromic properties of 2,3-bisarylbenz[f]indenones2013

    • 著者名/発表者名
      Mahmut Kose
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A: Chem.

      巻: 257 ページ: 50 - 53

    • DOI

      DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2013.01.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-triggered Surface Relief of Polystyrene Films-Highly Photo-sensitive Formation by the Addition of a Benzophenone Derivative2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ubukata
    • 雑誌名

      J. Photopolym. Sci. Technol.

      巻: 25 ページ: 675 - 678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile one-step photopatterning of polystyrene films2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ubukata
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 44 ページ: 966 - 972

    • DOI

      doi:10.1038/pj.2012.40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phototriggered micromanufacturing using photoresponsive amorphous spirooxazine films2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ubukata
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem.

      巻: 22 ページ: 14410 - 14417

    • DOI

      DOI: 10.1039/C2JM32149A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bisarylindenols: fixation of conformation leads to exceptional properties of photochromism based on 6π-electrocyclization2012

    • 著者名/発表者名
      Hatsune Ogawa
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 48 ページ: 11838 - 11840

    • DOI

      DOI: 10.1039/C2CC35793C

    • 査読あり
  • [学会発表] Control of Stereochemistry in Photochromism based on 6π-Electrocyclizatioin2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      7th International Symposium on Photochromism
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality Control in Photochromism based on 6π-Electrocyclization2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2013
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130510-20130511
  • [学会発表] Stereoselectivity in Photochromism based on 6π-Electrocyclizatioin2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      1st JF-Symphonia
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20130426-20130426
    • 招待講演
  • [学会発表] Photochromism of Diarylethene in Cholesteric Liquid Crystals2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      1st JF-Symphonia
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20130426-20130426
  • [学会発表] 新規ジアリールエテンのフォトクロミズムと蛍光特性2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      NAIST・AGU・YNU三大学共同セミナー
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130326-20130326
  • [学会発表] ヒト血清アルブミン中におけるジアリールエテンのエナンチオ選択的フォトクロミズム2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      NAIST・AGU・YNU三大学セミナー
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130326-20130326
  • [学会発表] Control of Stereochemistry in Photochromism of Hexatriene Systems2013

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      NAIST・AGU・YNU三大学セミナー
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130326-20130326
    • 招待講演
  • [学会発表] フォトクロミズムによる蛍光のオンオフスイッチング2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      第9回バイオオプティクス研究会
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      20121207-20121208
    • 招待講演
  • [学会発表] Activities of the Central Ethene Unit of Hexatriene - Cyclohexadiene Photochromes2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      7th PHENICS International Network Symposium
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      20121128-20121201
  • [学会発表] Enantioselective Photochromism of Diarylethene Derivatives in Human Serum Albumin2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      7th PHENICS International Network Symposium
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      20121128-20121201
  • [学会発表] Bisarylindenols: Thermally Irreversible Photochromism with Unprecedented High Performance2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      12th International Kyoto Congress on Organic Chemistry
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20121112-20121116
  • [学会発表] ヘキサトリエン系フォトクロミズムの立体制御と機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      第6回スマート分子材料研究室講演会「分子組織構造による光電子機能創成」
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121019-20121019
    • 招待講演
  • [学会発表] 環状ジアリールエテンを含む液晶中のらせん誘起力の光制御2012

    • 著者名/発表者名
      生方 俊
    • 学会等名
      2012年光化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120912-20120914
  • [学会発表] ヒト血清アルブミン中におけるジアリールエテンのキラルな光応答挙動2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      2012年光化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120912-20120914
  • [学会発表] ビスチアゾリルインデノールのフォトクロミズムにおける水素結合効果2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      2012年光化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120912-20120914
  • [学会発表] 有機フォトクロミズム-光による分子の構造・物性・機能のスイッチ-2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      横浜国立大学平成24年度第3回学術ディスコース
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120731-20120731
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual-Mode Fluorescent Switching of Photochromic Bisthiazolylcoumarin2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      The 24th IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Coimbra, Portugal
    • 年月日
      20120715-20120720
  • [学会発表] 液晶中における光応答性環状ジアリールエテンのラセンねじり力2012

    • 著者名/発表者名
      生方 俊
    • 学会等名
      第16回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120518-20120518
  • [学会発表] 蛍光ユニットを高濃度に有する巨大分子の設計と合成2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 学会等名
      第16回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120518-20120518
  • [図書] New Frontiers in Photochromism2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Irie
    • 総ページ数
      298
    • 出版者
      Springer Verlag
  • [図書] 最先端材料システムOne Point 8 フォトクロミズム2012

    • 著者名/発表者名
      横山 泰
    • 総ページ数
      108
    • 出版者
      共立出版
  • [備考] Yokoyama Lab.

    • URL

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

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公開日: 2014-07-24  

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