親和性の高次同調スイッチングに基づく高効率人工能動輸送系の構築

基于亲和力高阶同步切换的高效人工主动运输系统构建

• 批准号: 11167213
• 负责人: 荒木 孝二
• 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 Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11167213/
• 关键词: 能動輸送; 酸化環元型キャリア; プロトン; フェロセン; 親和性スイッチング; 定電位電解; 金属錯体; PH駆動型キャリア; アニオン; スイッチング

本年度は、高効率の酸化還元駆動型プロトン能動輸送系の構築を目指し、キャリア設計とその基本物性を明らかにし、二相系および三相系におけるキャリア能について検討した。キャリア設計指針として、1.酸化還元スイッチングサイトとプロトン結合サイトの分離、2.穏和な条件での酸化還元スイッチングとこれに同調したプロトン親和性の大きな変化、3.親水/疎水性バランスの最適化、の三点を設定した。それぞれに対応する機能性ユニットとして、1.フェロセン(Fc)2.アミノ基(NH)3.アルキル基(R)を選択し、ドデシルアミノメチルフェロセン(FcNHR)を既報により合成した。FcNHRキャリアについて、酸化型(Fc^+NHR)および還元型(FcNHR)の二相系における見かけのpKaはそれぞれ約4、約6.5と計算された。この結果から、酸化還元によってキャリアのプロトン親和性は100倍以上変化することが明らかとなり、効率よいプロトン取込み放出能を持つことを確認した。水/有機二相系において、FcNHRを含む有機相をpH4の水相に接触させたところ、FcNHRの80%以上がプロトン化してFcNH2R^+となり、効率よいプロトンの取込みが確認された。続いて+0.5V(vs Ag/Ag^+)で定電位電解酸化をおこなったところ、水相のpHが減少した。これはFc^+NH2R^+からのプロトン放出を反映していると考えられる。プロトン能動輸送について検討するため、水/有機/水三相系を構築した。取込み側(Aq1)放出側(Aq2)をともにpH5に設定し、Aq1、Aq2の界面近傍の電位をそれぞれ-0.1V、+0.5V(vs Ag/Ag^+)として定電位分解したところ、Aq1のpH増加とAq2のpH減少が観測された。連続的な輸送実験には至っていないが、以上の結果から、FcNHRがプロトン能動輸送キャリアとなることを確認した。

This year, the construction of high-efficiency acidizing and active transport system is pointed out, and the design of basic physical properties is discussed. 1. Separation of acidizing agent and binding agent; 2. Optimization of homology and affinity of acidizing agent and binding agent under different conditions; 3. Optimization of hydrophilic/hydrophobic agent; 3. The functional properties of the two groups are as follows: 1. The functional group (Fc)2. The functional group (NH)3. The functional group (R)3. The functional group (FcNHR)3. The functional group (Fc) 3. The functional group (R) 3. The functional group (F) 3. The functional group (F) 4. The pKa of the two-phase system of FcNHR was calculated to be about 4 and about 6.5 respectively for acidified (Fc^+NHR) and reduced-element (FcNHR) systems. The results show that the acidity of the acid is more than 100 times higher than that of the acid. Water/organic two-phase system, FcNHR, organic phase, pH4, aqueous phase contact, more than 80% of FcNHR, FcNH2R^+, efficiency, etc. +0.5V(vs Ag/Ag^+) Electrolytic acidification at constant potential, pH reduction in aqueous phase. This is a reflection of Fc^+NH2R^+. Construction of water/organic/water three-phase system The potential near the interface of Aq1 and Aq2 is-0.1V and +0.5V (vs Ag/Ag ^+) respectively. The potential near the interface of Aq1 and Aq2 is-0.1V and +0.5V(vs Ag/Ag^+) respectively. The potential near the interface of Aq1 and Aq2 is-0.1V and +0.5V respectively. The results of the above are as follows:

项目成果

C.S.Choi,T.Mutai,S.Arita,K.Araki: "A Novel Fluorescent 2,2^--Bipyridine Derivative Prepared by Coupling to a Fluorescent Aminophenazine Fluorescence Properties and Response toward Various Cations"Journal of Chemical Society,Perkin Transactions. 2000. 243-

C.S.Choi、T.Mutai、S.Arita、K.Araki：“通过偶联荧光氨基吩嗪荧光性质和对各种阳离子的响应制备的新型荧光 2,2^--联吡啶衍生物”化学会杂志，Perkin Transactions。

J. Otsuki, T. Yamagata, K. Araki, T. Takido, S. Seno: "Crown Ether Appended Phtahlimides : Ion-Responsive Fluorophores with a handle"Chemistry Letters. 2000. In press (2000)

J. Otsuki、T. Yamagata、K. Araki、T. Takido、S. Seno：“冠醚附加邻苯二甲酰亚胺：带手柄的离子响应荧光团”化学快报。

C.S.Choi,L.Mishra,T.Mutai,K.Araki: "[Ru(bpy)_2(dppz-NH_2)]^<21> Complex (dppz-NH_2 :7-amino dipyrido[3,2-α:2^-,3^--α] phenazine) as a Useful Photosensitizing Unit for the Construction of Photoinduced Energy Transfer Systems"Bulletin of the Chemical Societ

C.S.Choi、L.Mishra、T.Mutai、K.Araki：“[Ru(bpy)_2(dppz-NH_2)]^<21> 复合物 (dppz-NH_2 :7-氨基联吡啶[3,2-α:2 ^-,3^--α]吩嗪）作为构建光诱导能量转移系统的有用光敏单元“化学会通报

J.Otsuki,T.Yamagata,K.Araki,T.Takido,S.Seno: "Crown Ether Appended Phthalimides : Ion-Responsive Fluorophores with a Handle"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74(In press). (2001)

J.Otsuki，T.Yamagata，K.Araki，T.Takido，S.Seno：“冠醚附加邻苯二甲酰亚胺：带手柄的离子响应荧光团”日本化学会通报。