"分子スプリング"を用いる力学応答ナノマシーンの創製

使用“分子弹簧”创建机械响应纳米机器

基本信息

批准号：
02J09171
负责人：
池田将
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J09171/
关键词：
分子機械分子認識超分子化学非線応答分子ギア非線形応答

项目摘要

本研究では、分子ギアとして働くポルフィリンランタニド金属錯体を骨格に有する新規な超分子構造体(分子スプリング)の創製、および、外部刺激に分子の動的な動きとして応答する力学応答システムの構築を目的としている。これまでに、ポルフィリンランタニド金属錯体が金属イオン(銀(I)イオン)に対して非線形に応答する事を見出した。すなわち、温度変化NMRスペクトル測定の手法を用いることで、分子ギアの回転速度に対する銀(I)イオンの影響を検討し、その結果、銀(I)イオンと錯形成することで分子ギアの回転速度が加速されていることが明らかになった。このような効果は銀(I)イオンに特異的であることが分かった。また、その認識過程は効果的な非線形応答性を示し、外部刺激に対して敏感な応答であることが明らかになった。外部刺激に対して敏感な応答であることは、分子スプリングを構築する上で非常に有利であると考えられる。さらに、分子スプリングの創製を目指し、ポルフィリンランタニド金属錯体のオリゴマー化を検討した。金属錯体形成反応を用いた新規なオリゴマー化を開発し、二量体、三量体などの生成をマススペクトル、GPCクロマトグラムなどから確認した。また、その精製にも成功した。さらに、電気化学的な手法を用いたポリマー化を行い、ポルフィリンランタニド金属錯体の薄膜を得ることに成功した。

这项研究的目的是用卟啉灯笼金属络合物来创建一种新型的超分子结构（分子弹簧），该结构充当分子齿轮，并构建一个动态响应系统，该系统响应外部刺激作为分子的动态运动。到目前为止，已经发现，卟啉灯笼金属络合物对金属离子（银（I）离子）的反应非线性反应。换句话说，通过使用温度变化的NMR谱测量技术，检查了银（I）离子对分子齿轮旋转速度的影响，结果发现，用银（I）离子加速了分子齿轮的旋转速度。发现这种作用特定于银（i）离子。此外，识别过程显示出有效的非线性反应性，被发现是对外部刺激的敏感反应。对外部刺激的敏感反应被认为在构建分子弹簧方面非常有利。此外，为了创建分子弹簧，研究了卟啉兰烷金属络合物的寡聚化。使用金属复合物形成反应开发了一种新型的寡聚化，并通过质谱，GPC色谱图等确认了二聚体，三聚体等的形成。它也成功纯化了。此外，使用电化学技术进行聚合，以获得卟啉灯笼素金属络合物的薄膜。