構造が明確な環状ポルフィリン多量体の合成と機能評価・光集光素子への応用研究

结构明确的环状卟啉多聚体的合成、功能评价及其在光聚焦器件中的应用研究

• 批准号: 04J04183
• 负责人: 加藤 愛子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J04183/
• 关键词: ポルフィリン; 光合成膜タンパク質; 環状構造; 走査型トンネル顕微鏡; 四角形; π共役; レッドシフト; 単分子画像; 三角形; ホスト-ゲスト化学

光合成を担うタンパク質(LH-II)は、27個ものクロロフィルが車輪状に配列したサブユニットを内包している。これらは高い光捕集能を有し、光合成における高効率光エネルギー利用に貢献していると考えられているが、その詳細は未だ解明されていない。本研究では、環状構造が特異的に示す光化学的性質を明らかにするため、モデル化合物として大環状ポルフィリン多量体を合成する計画を立てた。標的化合物の吸収波長を天然系の示す赤色吸収体に近接させるため、ポルフィリン連結部位にアセチレン結合を選択した。その結果、得られる分子には高い平面性も誘起されると期待される。これらの設計指針に基づき、昨年度までに環状ポルフィリン12、20量体の合成に成功した。今年度は、これまでと同様の手法を用いることにより、さらに巨大な環状体、28量体を合成する計画を立てた。目的とする環状28量体の合成は、環状20量体の合成中間体であるコーナー型5量体から導いたコーナー型7量体の四量化カップリング反応を用いて行った。得られた茶色化合物をジクロロメタンに溶解し、清浄Au(111)表面上に真空噴霧法を用いて単分子膜形成を行った。液体窒度下、測定を行うと四角形に配列した輝点の集合体が観測され、予想される分子の形状とよい一致を示した。画像から分子のサイズを見積もると、四角形の一辺は12nmであり、分子モデリングにより得られた値11nmとよい一致を示す。これらの結果から、得られた分子は標的化合物である環状28量体であると考えて矛盾しない。この画像を、これまでに得られた環状12、20量体のSTM画像と比較すると、分子サイズの増加に伴い分子サイズが約3.5nm、内部空孔が約2.0nm変化したことが分かった。得られた各環状体の紫外・可視吸収スペクトルを測定したところ、環サイズ拡張に伴い吸収波長のレッドシフトとピークのブロードニングが確認された。この結果は、各環状体においてπ共役系が拡張していることを示唆している。本研究では、拡張π電子系を有するポルフィリン多量体の単分子画像を得ること、及び電子状態に関する知見を得ることに成功した。

Light synthesis is used to provide information about the distribution of LH-II, 27 of them, and the distribution of information in each of them. In order to improve the ability of optical acquisition, the optical synthesis method is used to improve the performance of high-rate light. In this study, the properties of photochemistry are demonstrated by the characterization of environmental and environmental compounds, and the synthesis of large-scale environmental compounds. The natural system of the absorption wave length of the compound shows that the red absorber is close to the metal, and the contact part of the compound is the combination of the two. The results show that the elements are highly planar. you are looking forward to it. The design of the equipment refers to the success of the synthesis of 12 and 20 measurements of the basic and environmental conditions of the year. This year, we will use the same method to measure the size of the environment, the size of the environment, and the size of the 28-volume synthesis program. Objective to study the synthesis of environmental 28-mass synthesis and environmental 20-mass synthesis. Objective to measure the volume of 28-volume synthesis and 20-volume synthesis of environment. The solution of the brown compound was dissolved, and the vacuum method was used to form the film on the surface of Au. Under the asphyxiation degree of the liquid, determine the line, the tetragonal, the point, the collection, the molecular, the shape, the consistent, the same. The portrait shows that the molecule is the same as the 12nm, the molecule is the same, the molecule is the same. The results showed that the compounds containing molecular compounds were found to be in the environment of 28 body mass spectrometry. The size of the portrait is 12, the volume of the STM is 20, the size of the portrait is 12, the size of the image is 20, the size of the portrait is 12, the size of the image is 20, the size of the portrait is 12, the volume of the image is 20, the size of the portrait is 12, the volume of the image is 20, the size of the portrait is 12, the volume of the image is 20, the size of the portrait is 12, 20, the size of the portrait is 12, 20, the size of the portrait is 12, the volume of the portrait is 20, the size of the portrait is about 3.5nm, and the internal holes are about 2.0nm. The ultraviolet radiation of each environment can be used to determine the temperature of each environment, and the ultraviolet radiation of each environment can be used to determine the temperature of each environment, and the ultraviolet radiation of each environment can be used to determine the temperature of each environment. According to the results of the experiment, the system of co-operation of all environmental systems has indicated that it is necessary to instigate an instigation. In this study, there are many molecular portraits of multi-volume molecules in the electronic system, and the electronic status is known to be successful.

项目成果

A Suquear Cyclic Porphyrin Dodecamer : Synthesis and Single-Molecule Charactarization

Suquear 环卟啉十二聚体：合成和单分子表征

• 发表时间: 2004
• 期刊: Chemistry Letters Vol.33,No.5
• 作者: Aiko Kato;Ken-ichi Sugiura;Hitoshi Miyasaka;Hiroyuki Tanaka;Tomoji Kawai;Manabu Sugimoto;Masahiro Yamashita
• 通讯作者: Masahiro Yamashita

Unusual Regioselective Mercuration on Metalloporphyrins and Their Potential Applications

金属卟啉的异常区域选择性汞化及其潜在应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemical Communications (In press)
• 作者: K.Sugiura;A.Kato;K.Iwasaki;H.Miyasaka;M.Yamashita;S.Hino;D.P.Arnold
• 通讯作者: D.P.Arnold

Selective monobromination of 5,15-diarylporphyrins via organopalladium porphyrins

通过有机钯卟啉选择性单溴化 5,15-二芳基卟啉

• 发表时间: 2004
• 期刊: Jornal of Porphyrins and Phthalocyanines Vol.8,Issue 10
• 作者: Aiko Kato;Regan Hartnell;Masahiro Yamashita;Hitoshi Miyasaka;Ken-ichi Sugiura;Dennis P.Arnold
• 通讯作者: Dennis P.Arnold