ククビトウリルと大型配位子の金属錯体に基づく分子機械の構築

基于葫芦脲和大配体金属配合物的分子机器的构建

• 批准号: 07F07742
• 负责人: 塩谷 光彦
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07742/
• 关键词: 分子機械; 金属錯体; 分子カプセル; クカビトウリル; 配位子; 超分子; 自己集合; 運動素子; 回転運動

分子レベルで機能する機械や素子を構築することは、素子の縮小化に伴う効率化に加え、分子レベルに特異な性質の発現が期待できる。近年注目を集めている分子機械・素子の一例として、ナノメートルサイズの一義的な大きさを有する分子カプセルが挙げられる。分子カプセルでは、数個の分子を精度よく包接できることから、分子の動きを制御する分子機械や、外部刺激に応答して内包分子の性質を変化させることによる分子素子などへの応用に加え、薬理活性分子を閉じ込めたまま標的箇所へと運搬するドラッグデリバリーシステムなどへの幅広い展開が期待できる。本研究では、独自にデザインした特有の形状を有する有機多座配位子と、パラジウムイオンなどの金属イオンを有機溶媒中で混合することにより、数ナノメートルサイズの一義的空間を有する新規な分子カプセルを定量的に構築することに成功した。溶液内でのNMR測定や結晶状態でのX線回折測定によって、得られた分子カプセルの構造を原子レベルで決定することができた。また、この分子カプセルは金属イオンの多点認識効果によって、1〜2個の有機分子を精密に包接できることを見出した。さらに、光刺激やpH変化などの外部刺激により、取り込んだ有機分子を放出・包接できるスイッチングシステムを開発した。この他にも、酸化還元活性な有機金属分子をカプセル内に取り込むことによって、包接された分子が通常とは異なる酸化還元挙動を示すことを電気化学測定から明らかにした。すなわち本研究では、分子機械・素子へと展開し得る新しい分子カプセル型システムを新規にデザインすることを達成した。

The molecular structure of the molecular structure, the reduction of the molecular structure, the enhancement of the molecular structure, and the development of specific properties are expected. In recent years, attention has been focused on molecular mechanics and molecular biology. Molecules are composed of several molecules, which are closely connected with each other. Molecules are controlled by molecular mechanical support. External stimuli change the properties of the inner molecules. Molecules are added to the inner molecules. Physically active molecules are closed. Molecules are transported. Molecules are controlled by molecular mechanical support. In this study, we successfully constructed a new molecular structure with a unique shape of organic multi-site ligand, a mixture of organic multi-site ligand and metal in organic solvent. NMR measurements in solution and X-ray reflection measurements of crystalline states were performed to determine the molecular structure and atomic composition of the solution. Multi-point recognition of metal molecules is achieved by precise binding of 1 to 2 organic molecules. In addition, a new technology has been developed to release and encapsulate organic molecules in response to light stimulation, pH changes and external stimulation. The organic metal molecules in the reaction zone are usually acidified and activated by electrochemical methods. New molecular mechanisms have been developed in this study.

项目成果

Synthesis of a metal-salen base pair for the assembly of programmed metal arrays inside DNA

用于在 DNA 内组装编程金属阵列的金属-salen 碱基对的合成

• 发表时间: 2008
• 作者: A. Yu. Kasumov;K. Tsukagoshi;M. Kawamura;T. Kobayashi;Y. Aoyagi;K. Senba;T. Kodama;H. Nishikawa;I. Ikemoto;K. Kikuchi;V.T. Volkov;Yu. A. Kasumov;R. Deblock;S. Gueron;H. Bouchiat;Guido Clever
• 通讯作者: Guido Clever

ナノスケール分子カプセルとテーラーメードゲスト分子の相互作用:カプセル化と凝集の光スイッチング制御

纳米级分子胶囊和定制客体分子的相互作用：封装和聚集的光学开关控制

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Mimura;T. Miyaji and I. Ohnishi;T. R. Mollee and A. J. Bracken;M. Mimura;M. Mimura;Guido Clever
• 通讯作者: Guido Clever