2006 Fiscal Year Annual Research Report
人工多座配位子を用いた金属錯体の空間配列および特異な動的機能のプログラミング
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16105001
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
塩谷 光彦 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (60187333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 健太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (40281589)
平岡 秀一 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (10322538)
加藤 立久 城西大学, 理学部, 教授 (80175702)
木村 榮一 広島大学, 医学部, 名誉教授 (30034010)
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| Keywords | 金属錯体 / 金属配列 / プログラム分子 / 人工DNA / 分子カプセル / 動的錯体 / 分子ボールベアリング / 多座配位子 |
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| Research Abstract |
本研究は、金属イオンの時空間配列を精密にプログラムする生体高分子系および完全人工系多座配位子を用いて、ナノからメゾスコピックスケールの集積型金属錯体をデザイン・合成し、金属配列の制御および金属錯体の動的機能構築を行うことを目的とした。具体的には、生体高分子をモチーフとした、一次元異種金属クラスター、完全人工系多座配位子を用いる分子運動素子と分子カプセルの構築を行った。詳細は以下のとおりである。
(1)DNAの水素結合型塩基対を金属錯体型塩基対に置換することにより、水銀イオンと銅イオンの配列を二重らせん軸上でプログラムする方法を確立した。さらに長鎖DNAの合成効率を向上させるべく保護基の検討を行った。
(2)2種類のディスク状3座および6座配位子配位子と3個の銀イオンからなる分子ボールベアリングをダブル分子ボールベアリングに展開した。その結果、二つの回転素子の運動は相互に同期していることが判明し、ローター・ギア・ローターの構築に成功した。分子ボールベアリングの回転運動を直進運動に変換する分子システムについても、その重要中間体の合成まで達成した。
(3)6個の水銀と8枚の有機ディスク状配位子からなる、直径数mmサイズの球状分子カプセルを形成し、さらに水銀イオンと配位子の量比を制御することにより、かご型錯体と可逆に相互変換することが明らかとなった。この構造変換に伴い、蛍光スイッチングが起こることも新たに見出した。
(4)世代型ディスク状配位子を用いて、1価の銀イオンと2価の水銀イオンを同心円上に階層的に配列することに成功した。
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