Creation of materials and functions through presice chemical modifications of discrete molecular nano-space incorporating metal ions

通过对包含金属离子的离散分子纳米空间进行精确化学修饰来创建材料和功能

• 批准号: 22H02090
• 负责人: 二瓶 雅之
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02090/
• 关键词: ケージ化合物; ナノ粒子; 多核金属錯体; 金属多核錯体

本研究では、パネル分子とリンカー分子が共有結合で連結された有機ナノケージ分子に着目し、官能基や金属イオンを精密空間配置した孤立ナノ空間の構築と空間特異的な機能開拓を目的とする。孤立ナノ空間は、パネルを修飾することで構造と電子状態の高度な階層化が可能となる。機能性パネル分子をもつ有機ナノケージ分子の化学修飾を利用し、蛋白質に類似した金属イオンの集積化を可能とする孤立ナノ空間を人工的に構築する。さらに、他のいかなるナノ空間材料においても不可能な孤立ナノ空間の精密化学修飾と空間特異的物質合成反応の開拓を行う。本年度は、アミノ基とホルミル基の動的イミン結合形成反応を利用し、様々な形状とサイズのナノ空間を持つケージ分子を新たに合成した。新規ケージ分子の合成には、リンカーとして2つ以上のアミノ基を持つ芳香族化合物を用いた。また、パネル分子として2つ以上のフェノール基とホルミル基をもつ芳香族化合物を用いた。ここで、パネル分子とリンカー分子を適切に組み合わせることで、テトラヘドラル型やチューブ型の内部空間を持つナノケージ分子を選択的に合成することに成功した。さらに、得られたナノケージ分子の錯形成挙動について検討した結果、テトラヘドラルケージ分子においては錯形成反応における性の協同効果が観測された。また、錯形成に伴う内部空間の大きな変化が観測され、動的な内部空間を持つ特異なケージ分子であることが明らかになった。一方、チューブ型の内部空間を持つケージ分子においては、その大きさに対応した多核錯体が選択的に生成することを見出した。

In this study, we aim to explore the common binding mechanism of organic molecules, functional groups, metal molecules, precise spatial configuration, isolated spatial construction, and spatially specific functional development. It is possible to construct a highly hierarchical structure of electronic states. Functional molecules are used for chemical modification of organic molecules, aggregation of proteins and similar metals, and artificial construction of isolated spaces. In addition, it is impossible to isolate the space materials, and it is possible to synthesize the space materials with precise chemical modification and space specific reaction. This year, we will continue to make new contributions to the development of new technologies and technologies. The new regulations apply to molecular synthesis and the use of aromatic compounds. The use of aromatic compounds in the presence of organic molecules is more than 2 times that of organic groups. The molecular structure of the molecule is composed of the following components: the molecular structure of the molecule is composed of the molecular structure of the molecule and the molecular structure of the molecule. In addition, the results of the detailed examination of the error formation behavior of the Naoki molecules and the synergistic effect of the error formation reaction of the Tetraladlkii molecules have been obtained. The internal space of the fault formation is large, and the internal space of the fault formation is small. The internal space of a square and a square type is filled with molecules, and the internal space of a square and a square type is filled with molecules, and the internal space of a square and a square type is filled with molecules.

项目成果

Cyanide-bridged assemblies with tricyanometalates

• DOI: 10.1016/j.ccr.2022.214763
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Coordination Chemistry Reviews
• 影响因子: 20.6
• 作者: Takuya Shiga;N. Mihara;M. Nihei

Seed-Mediated Synthesis of Au Nanoparticles in the Nanospace of an Organic Cage Molecule

有机笼分子纳米空间中种子介导的金纳米粒子合成

• 发表时间: 2022
• 作者: Nozomi Mihara;Ayaka Machida;Takuya Shiga;Ayumi Ishii;Masayuki Nihei
• 通讯作者: Masayuki Nihei

4つの配位サイトを有する四面体型有機ケージ分子の内部空間における協同的なLaイオンの捕捉

具有四个配位点的四面体有机笼分子内部空间中的协作 La 离子捕获

• 发表时间: 2023
• 作者: Yamauchi Akio;Fujiwara Saiya;Nishimura Koki;Sasaki Yoichi;Tateishi Kenichiro;Uesaka Tomohiro;Kimizuka Nobuo;Yanai Nobuhiro;伊藤大輝・三原のぞみ・志賀拓也・二瓶雅之
• 通讯作者: 伊藤大輝・三原のぞみ・志賀拓也・二瓶雅之

Ultrasmall Nano Particle Encapsulated within an Organic Cage

封装在有机笼内的超小纳米颗粒

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Saito;T. Kajitani;S. Yagai;須藤涼・酒田陽子・秋根茂久;Masayuki Nihei
• 通讯作者: Masayuki Nihei

頂点に配位子サイトを有する有機ケージ分子の合成と錯形成反応

顶端配位点有机笼分子的合成及络合物形成反应

• 发表时间: 2022
• 作者: Itabashi Takayuki;Arashiba Kazuya;Egi Akihito;Tanaka Hiromasa;Sugiyama Keita;Suginome Shun;Kuriyama Shogo;Yoshizawa Kazunari;Nishibayashi Yoshiaki;伊藤大輝・三原のぞみ・志賀拓也・二瓶雅之
• 通讯作者: 伊藤大輝・三原のぞみ・志賀拓也・二瓶雅之