同時包接結晶化で調製したシクロデキストリン系金属有機構造体の機能化に関する研究

同时包合物结晶制备环糊精基金属有机骨架材料的功能化研究

• 批准号: 16J11710
• 负责人: 道田 航
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Sojo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11710/
• 关键词: 多孔質結晶材料; 金ナノクラスター; 蛍光材料; シクロデキストリン; システイン; ナノリアクター; 導電性高分子; 両親媒性; CD-MOF; フラーレン; ポルフィリン

CD-MOF結晶内のナノ孔に凝集誘起発光性を示すシステインとAUから構成されるL-システイン/金ナノクラスター(L-Cys/AuNC)を導入し、CD-MOFの細孔空間内における凝集誘起発光性蛍光材料の蛍光特性に関する研究を行った。L-Cys/AuNCとCD-MOFの複合体であるL-Cys/AuNC＠CD-MOFはCD-MOFの原料溶液にL-Cys/AuNC粉末を溶解させ、CD-MOFを結晶化して調製した。共焦点レーザ顕微鏡により、L-Cys/AuNC＠CD-MOFから発する蛍光強度の３次元解析を行ったところ、L-Cys/AuNC＠CD-MOFをがCD-MOF中に均一に存在していることがわかった。さらに、L-Cys/AuNC＠CD-MOFは結晶中のL-Cys/AuNCの導入率が低いにもかかわらず、L-Cys/AuNC粉末に比べて蛍光強度が大きかった。このことはCD-MOFの細孔内にL-Cys/AuNCが分散して導入されることで、励起光が効率的に結晶中のL-Cys/AuNCに照射されることで蛍光強度が増幅されることがわかった。また、L-Cys/AuNC＠CD-MOFの導入量を調整することで、蛍光強度を制御できた。一般に熱力学的に不安定な金ナノクラスター(AuNC)は溶液中で扱われることが多いが、CD-MOFと複合化することで、新規固体蛍光材料としての可能性を示す結果となった。この成果はAuNCの蛍光性が応用されている検出試薬の低コスト化や操作性の向上につながり、バイオイメージング用のプローブ材料などへの発展が期待できる。

L-Cys/AuNC was introduced into CD-MOF crystals and the study on the photoluminescence properties of aggregation induced photoluminescence materials in pore spaces of CD-MOF crystals was carried out. L-Cys/AuNC and CD-MOF complexes were prepared by dissolving L-Cys/AuNC powder in the raw material solution of CD-MOF and crystallizing CD-MOF. 3-D resolution of optical intensity in confocal micromirrors L-Cys/AuNC @ CD-MOF exists uniformly in CD-MOF. L-Cys/AuNC@CD-MOF crystal in the introduction rate of L-Cys/AuNC is low, L-Cys/AuNC powder than the light intensity is high. The L-Cys/AuNC dispersion in the pores of CD-MOF was increased by the irradiation of L-Cys/AuNC in the crystals of CD-MOF. The amount of L-Cys/AuNC@CD-MOF introduced is adjusted, and the intensity of light is controlled. General thermodynamic instability of the metal in solution (AuNC), CD-MOF and recombination, new solid optical materials and the possibility of showing results. The results are expected to improve the optical properties of AuNC, improve the operability of AuNC, and improve the development of AuNC materials.

项目成果

Encapsulation of Isolated C60 Molecules in Cyclodextrin-based Metal-Organic Framework

将分离的 C60 分子封装在环糊精基金属有机框架中

• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of Chemical Engineering Japan
• 作者: Anna Nagai;Shinsuke Tsutsumi;Wataru Michida;Mina Sakuragi;Keiji Mizuki and Katsuki Kusakabe
• 通讯作者: Keiji Mizuki and Katsuki Kusakabe

機能性分子を導入したCD-MOFを用いた有機反応の特性

引入功能分子的CD-MOF有机反应特性

• 发表时间: 2018
• 作者: 永井杏奈;道田 航;櫻木美菜;草壁克己
• 通讯作者: 草壁克己

Fluorescent emission from dye-doped CD-MOF at solid state

固态染料掺杂 CD-MOF 的荧光发射

• 发表时间: 2016
• 作者: K.Nagao;T. Sakemura;A.Nagai;W. Michida;M. Sakuragi;K. Kusakabe
• 通讯作者: K. Kusakabe

シクロデキストリン系MOFへのフラーレンとポルフィリンの固定化

富勒烯和卟啉在环糊精基 MOF 上的固定化

• 发表时间: 2016
• 作者: 永井杏奈;道田 航;櫻木美菜;草壁克己
• 通讯作者: 草壁克己

Encapsulation of Isolated C60 Molecules in a Cyclodextrin-based Metal-Organic Framework

将分离的 C60 分子封装在环糊精基金属有机框架中

• DOI: 10.1252/jcej.17we333
• 发表时间: 2018
• 期刊: JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN
• 影响因子: 0.8
• 作者: A. Nagai;S. Tsutsumi;W. Michida;M. Sakuragi;K. Mizuki;K. Kusakabe
• 通讯作者: K. Kusakabe