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ディスク状多座配位子を利用した金属イオンの多次元精密集積化と動的機能発現

ディスク状多座配位子を利用した金属イオンの多次元精密集積化と動的機能発現
使用盘状多齿配体进行金属离子的精确多维整合和动态功能表达
批准号：
16655020
负责人：
塩谷 光彦
金额：
$2.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2004 至 2005
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16655020/
关键词：
金属錯体超分子分子カプセル環状ペプチド多座配位子多核金属錯体動的機能分子運動素子ディスク状他座配位子自己集合銀(I)イオンサンドイッチ錯体

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究は、中心ベンゼン環に放射状に配位子を導入したディスク状多座配位子を利用して、2次元の階層的金属配列構造、3次元動的ナノカプセル、多核金属中心の配位子交換反応を用いた分子運動素子を精密に構築することを目的とした。具体的な研究実績は、以下のとおりである。(1)第1世代、第2世代型配位子を兼ね備えるディスク状世代型6座配位子を合成し、第1世代配位子には銀イオンが、第2世代配位子には水銀イオンが選択的に結合し、定量的な階層配列が可能であることが明らかになった。この知見は、後述するダブル分子ボールベアリングの構築に展開された。(2)ディスク状3座配位子と銀イオンの組み合わせにより、直径数nmの球状カプセルが定量的に形成されることを明らかにした。また、配位子と金属イオンの比率を変えることにより、カプセル型とかご型の間を定量的に相互変換することがわかった。包接分子の捕捉と放出が可能な動的カプセルが構築できた。(3)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の回転速度を、配位子環のサイズや各種官能基の導入により、広範囲に制御できることを可能にした。また、上記(1)の知見をもとに、金属イオンがリンクするダブル分子ボールベアリングの構築に成功した。同一分子内の2つのボールベアリングの回転運動は、リンク部分を通して同期していることが種々の実験から示唆され、分子ギアとしての機能が実現された。
英文摘要
本研究は、中心ベンゼン環に放射状に配位子を導入したディスク状多座配位子を利用して、2次元の階層的金属配列構造、3次元動的ナノカプセル、多核金属中心の配位子交換反応を用いた分子運動素子を精密に構築することを目的とした。具体的な研究実績は、以下のとおりである。(1)第1世代、第2世代型配位子を兼ね備えるディスク状世代型6座配位子を合成し、第1世代配位子には銀イオンが、第2世代配位子には水銀イオンが選択的に結合し、定量的な階層配列が可能であることが明らかになった。この知見は、後述するダブル分子ボールベアリングの構築に展開された。(2)ディスク状3座配位子と銀イオンの組み合わせにより、直径数nmの球状カプセルが定量的に形成されることを明らかにした。また、配位子と金属イオンの比率を変えることにより、カプセル型とかご型の間を定量的に相互変換することがわかった。包接分子の捕捉と放出が可能な動的カプセルが構築できた。(3)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の回転速度を、配位子環のサイズや各種官能基の導入により、広範囲に制御できることを可能にした。また、上記(1)の知見をもとに、金属イオンがリンクするダブル分子ボールベアリングの構築に成功した。同一分子内の2つのボールベアリングの回転運動は、リンク部分を通して同期していることが種々の実験から示唆され、分子ギアとしての機能が実現された。
期刊论文(8)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Quantitative Dynamic Interconversion between Ag (I)-Mediated Capsule and Cage Complexes Accompanying Guest Encapsulation
Ag (I) 介导的胶囊与伴随客体封装的笼状复合物之间的定量动态相互转化
DOI： --
发表时间： 2005
期刊： Angew.Chem., Int.Ed. 44
影响因子： --
作者： [S.Hiraoka, K.Harano, M.Shiro, M.Shionoya]
通讯作者： M.Shionoya
A molecular ball bearing mediated by multiligand exchange in concert
DOI： 10.1002/anie.200453753
发表时间： 2004-01-01
期刊： ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子： 16.6
作者： [Hiraoka, S, Hirata, K, Shionoya, M]
通讯作者： Shionoya, M
Heterotopic assemblage of two different disk-shaped ligands through trinuclear silver(I) complexation: Ligand exchange-driven molecular motion
DOI： 10.1021/ja036388q
发表时间： 2004-02-04
期刊： JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子： 15
作者： [Hiraoka, S, Shiro, M, Shionoya, M]
通讯作者： Shionoya, M
Quantitative dynamic interconversion between AgI-mediated capsule and cage complexes accompanying guest encapsulation/release
DOI： 10.1002/anie.200462394
发表时间： 2005-01-01
期刊： ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子： 16.6
作者： [Hiraoka, S, Harano, K, Shionoya, M]
通讯作者： Shionoya, M
Precise Molecular Design of Highly Active Metal Ion Clusters and Development of Catalytic Functions
  • 批准号：
    23K17365
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
  • 资助金额：
    $16.64万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    塩谷 光彦
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Development of Asymmetric Metal Catalysts by Dynamic Stereocontrol of Substitution-Labile Chiral-at-Metal Complexes
  • 批准号：
    21H05022
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
  • 资助金额：
    $119.23万
  • 财政年份：
    2021
  • 负责人：
    塩谷 光彦
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Template synthesis of unsymmetrical metal nanomaterial using artificial metallo-DNA
  • 批准号：
    19F19751
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2019
  • 负责人：
    塩谷 光彦
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
多数の金属イオンでシクロメタル化された非平面芳香族炭化水素の超分子化学
  • 批准号：
    14F04338
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.09万
  • 财政年份：
    2014
  • 负责人：
    塩谷 光彦
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
国内基金
海外基金
超分子自组装纳米载体增强农药在小麦叶面对靶递送行为与机制研究
  • 批准号：
    JCZRQNB202600233
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
  • 依托单位：
    湖北文理学院
近红外二区化学发光超分子探针用于活体耐药菌动态监测与灭活研究
  • 批准号：
    JCZRQNB202600060
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
  • 依托单位：
    武汉科技大学
基于人工智能的靶向胶原修复超分子肽机制与构效关系研究
  • 批准号：
    JCZRLH202600786
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
  • 依托单位：
    华中科技大学
局部麻醉药物的超分子逆转技术
  • 批准号：
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
    杨留攀
  • 依托单位：
    南华大学