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2020 Fiscal Year Annual Research Report

配位キラリティーの動的変換とタイムプロファイル制御

Planned Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 16H06510
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

秋根 茂久  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30323265)

Project Period (FY) 2016-06-30 – 2021-03-31
Keywordsキラリティー / らせん構造 / 動的構造変換 / 多核錯体 / 応答性分子 / コバルト / ヘリシティー / 不斉誘起
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、外部刺激に応答して「配位キラリティー」の変化や逆転が起こる動的変換錯体系の開発を目指し、各種刺激に応答した配位キラリティーの精密制御や、刺激を与えてからの配位キラリティーの発現・変換が起こるまでのレスポンス速度の精密設計を行うことを目標として研究を行った。
本年度は、トリス(saloph)三重らせん型コバルト(III)錯体やビス(saloph)マクロサイクル型コバルト(III)錯体、非環状ビス(salen)型亜鉛(II)錯体を合成し、配位子置換を活用したヘリシティーの誘導や機能変換についての検討を行った。キラルアミンが六分子配位したトリス(saloph)型らせん型錯体にアキラルアミンを添加し、ヘリシティーの偏りの時間変化を追跡した。その結果、反応開始時点で右巻きに偏っていたヘリシティーが一旦左巻きに変化し、それが長時間かけてラセミ化していく特異な時間変化挙動を示すことを見いだした。また、開口部に架橋配位子を導入したマクロサイクル型コバルト錯体に酢酸イオンを添加すると、ゆっくりとした反応により架橋構造が開裂し、closed型→open型の変換が起こることを見いだした。また、ゲストであるナトリウムイオンの存在下でその反応が大きく加速されることを見いだした。さらに、キラルなビフルオレン構造に[Zn(salen)]構造を二つ導入したホスト分子を開発し、これが各種キラルカルボン酸イオンの認識能を示すことを明らかとした。特に、マンデル酸などのキラルヒドロキシ酸の場合に最大20倍程度の優れた不斉選択性を示すことを明らかとした。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2021 2020

All Journal Article (7 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A chiral spirobifluorene-based bis(salen) zinc(ii) receptor towards highly enantioselective binding of chiral carboxylates2021

    • Author(s)
      Ikbal Sk Asif、Sakata Yoko、Akine Shigehisa
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 50 Pages: 4119~4123

    • DOI

      10.1039/d1dt00218j

  • [Journal Article] Control of guest binding behavior of metal-containing host molecules by ligand exchange2021

    • Author(s)
      Akine Shigehisa
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 50 Pages: 4429~4444

    • DOI

      10.1039/d1dt00048a

  • [Journal Article] Post‐Metalation Modification of a Macrocyclic Dicobalt(III) Metallohost by Site‐Selective Ligand Exchange for Guest Recognition Control2020

    • Author(s)
      Sakata Yoko、Okada Masahiro、Tamiya Munehiro、Akine Shigehisa
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 26 Pages: 7595~7601

    • DOI

      10.1002/chem.202001072

  • [Journal Article] Efficient formation of [3]pseudorotaxane based on cooperative complexation of dibenzo-24-crown-8 with diphenylviologen axle2020

    • Author(s)
      Sakata Yoko、Ogura Takaya、Akine Shigehisa
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Pages: 8735~8738

    • DOI

      10.1039/D0CC03131C

  • [Journal Article] Guest Recognition Control Accompanied by Stepwise Gate Closing and Opening of a Macrocyclic Metallohost2020

    • Author(s)
      Sakata Yoko、Okada Masahiro、Akine Shigehisa
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 27 Pages: 2284~2288

    • DOI

      10.1002/chem.202004487

  • [Journal Article] Control of Guest Binding Kinetics in Macrocycles and Molecular Cages2020

    • Author(s)
      Akine Shigehisa、Sakata Yoko
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 49 Pages: 428~441

    • DOI

      10.1246/cl.200017

  • [Journal Article] Design and Synthesis of Responsive Functional Molecules Based on Metal Complexes and Their Dynamic Structural Conversions2020

    • Author(s)
      Akine Shigehisa
    • Journal Title

      Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry

      Volume: 75 Pages: 13~27

    • DOI

      10.4019/bjscc.75.13

  • [Presentation] Design and synthesis of new molecular containers with open/close functions2021

    • Author(s)
      Shigehisa Akine
    • Organizer
      The 2nd Kazan-Kanazawa Joint Symposium on Chemistry
    • Invited
  • [Presentation] キサンテン型環状二核コバルト(III)メタロホストの配位子交換による構造変換とゲスト認識挙動の制御2021

    • Author(s)
      大藏健史・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] ペリレンビスイミド部位を有するらせん型ホストによる分子サイズのキロプティカルセンシング2021

    • Author(s)
      高橋瑞歩・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Pd(II)-フェニレンジアミン錯体部位をもつ軸分子を用いた新規動的ロタキサンの構築2021

    • Author(s)
      日比敏博・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Selective encapsulation of alkali metal ions in a chiral trinickel(II) metallocryptand and its regulation of helicity inversion2021

    • Author(s)
      Sk Asif Ikbal, Yoko Sakata, Shigehisa Akine
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 環状コバルト(III)メタロホストを有するロタキサンのアミン添加による動的構造変換2021

    • Author(s)
      山本美里・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 有機化学と超分子化学の視点を取り入れた動的錯体化学2020

    • Author(s)
      秋根茂久
    • Organizer
      近畿化学協会ヘテロ原子部会第1回懇話会
    • Invited
  • [Presentation] 新規なサリチリデンイミン型クリプトファンの合成およびパラジウム(II)との錯形成におけるキラル自己識別2020

    • Author(s)
      金森瑛大・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      第49回複素環化学討論会
  • [Presentation] Spirobifluorene-Based Zinc(II)-Salen Chiral Receptor for Highly Enantioselective Recognition of Chiral Carboxylates2020

    • Author(s)
      Sk Asif Ikbal, Yoko Sakata, Shigehisa Akine
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会
  • [Presentation] Controlling Molecular Helicity of Amphiphilic Chiral Salen Complexes by Mechanical Compression at the Air-Water Interface2020

    • Author(s)
      Mizuho Takahashi, Keisuke Nomura, Yoko Sakata, Waka Nakanishi, Taizo Mori, Katsuhiko Ariga, Shigehisa Akine
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会
  • [Presentation] 環状二核メタロホストを輪成分とするロタキサンへのアミン添加による構造変換2020

    • Author(s)
      山本美里・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会
  • [Presentation] キサンテン骨格を有する平面性メタロホストのイオン認識および配位子交換2020

    • Author(s)
      大藏健史・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会
  • [Presentation] Pd(II)―フェニレンジアミン錯体部位を軸成分に含んだ新規動的ロタキサンの構築2020

    • Author(s)
      日比敏博・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会
  • [Presentation] Mechanical Tuning of Molecular Helicity of Amphiphilic Chiral Salen Complexes at the Air-Water Interface2020

    • Author(s)
      Mizuho Takahashi, Yoko Sakata, Shigehisa Akine
    • Organizer
      Kick-off for opening for Alumni Association & Japan-Russia Joint Symposium 2020: Inter-University Exchange Project
  • [Presentation] キラル自己識別による新規なホモキラルクリプトファンの選択的合成2020

    • Author(s)
      金森瑛大・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会秋季事業 第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [Presentation] 気水界面での機械的圧縮操作を利用した両親媒性らせん型錯体のヘリシティー制御2020

    • Author(s)
      高橋瑞歩・酒田陽子・中西和嘉・森泰蔵・有賀克彦・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会秋季事業 第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [Presentation] 環状二核コバルト(III)メタロホストを輪成分としたロタキサンへのアミン添加による動的構造変換2020

    • Author(s)
      山本美里・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会秋季事業 第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [Presentation] 軸成分にPd(II)-フェニレンジアミン錯体部位を導入した新規動的ロタキサンの構築2020

    • Author(s)
      日比敏博・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会秋季事業 第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [Presentation] キサンテン骨格型環状二核コバルト(III)メタロホストのキャッピングによるゲスト交換速度の制御2020

    • Author(s)
      大藏健史・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会近畿支部2020年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] Pd(II)-フェニレンジアミン錯体部位を有する軸分子とクラウンエーテル誘導体との多点水素結合を利用した動的ロタキサンの構築2020

    • Author(s)
      日比敏博・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      日本化学会近畿支部2020年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] 動的共有結合による自己識別を利用した新規なホモキラルクリプトファンの選択的合成2020

    • Author(s)
      金森瑛大・酒田陽子・秋根茂久
    • Organizer
      基礎有機化学会 若手オンラインシンポジウム (第0回)
  • [Book] フロンティア 機能高分子金属錯体2020

    • Author(s)
      秋根茂久
    • Total Pages
      550
    • Publisher
      三共出版
    • ISBN
      978-4-7827-0791-3

URL: 

Published: 2021-12-27  

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