ポルフィリン金属錯体による分子表面認識とナノサイズ反応場の構築

卟啉金属配合物分子表面识别及纳米反应场构建

基本信息

批准号：
17750156
负责人：
人見穣
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

十分に設計された配位子を用いれば、生成される金ナノ粒子の粒子径だけでなく、その形状、電子状態、反応性の制御、反応空間の構築も可能であり、その先に豊かな金ナノクラスター科学を展開できるのではないかという着想の基に、『ポルフィリン金属錯体による分子表面認識とナノサイズ反応場の構築』を目指して、金ナノ粒子表面を認識する強固に認識する表面保護配位子Por_ClSを設計、合成した。本表面保護配位子Por_ClSは、ポルフィリン骨格から同一方向に4つのアセチル基によって保護された硫黄原子を提示しており、金表面を認識することが可能である。当初の分子設計通り、表面保護配位子Por_ClSの存在下、HAuCl4を還元することで、Por_ClSによって表面が保護された極めて安定な金ナノクラスターが調製可能であることを見出した。また、ポルフィリン表面保護配位子のHAuCl4に対する仕込み比を増加させることによって、粒子径分布の狭い金ナノクラスターを調製することにも成功した(2.0±0.2nm)。この知見を基に、アセチル基によって保護された硫黄原子ではなく、ジスルフィド結合を有するポルフィリン表面保護配位子を設計、合成した結果、ポルフィリン表面保護配位子のHAuCl4に対する仕込み比に関係なく、粒子径分布の狭い金ナノクラスターが得られることを見いだした。また、得られたポルフィリン保護金ナノクラスターが自己組織化し、超格子を形成することも判明した。

With the idea that using a well-designed ligand, not only the particle size of the generated gold nanoparticles, it is possible to control the shape, electronic state, reactivity, and construct a reaction space, and to develop rich gold nanocluster science beyond that, we designed and synthesized a surface-protected ligand Por_ClS, which robustly recognizes the surface of gold nanoparticles, with the aim of "recognizing molecular surfaces using卟啉金属复合物和建造纳米化反应场。”该表面保护的配体POR_CLS呈现由卟啉主链沿相同方向保护的四个乙酰基保护的硫原子，从而可以识别金表面。作为最初的分子设计，我们发现，在存在表面保护的配体POR_CLS的情况下减少HAUCL4，可以制备具有表面保护的极其稳定的金纳米群，可以制备由POR_CLS保护。我们还成功制备了具有狭窄粒径分布的金纳米簇，通过增加卟啉表面保护配体与HAUCL4的电荷比（2.0±0.2nm）。基于这一发现，我们设计和合成了用二硫键，而不是受乙酰基基团保护的硫化物键而不是硫原子的卟啉表面保护配体，发现与孔隙素尺寸分布的金纳米簇可以获得狭窄的金纳米簇，而与卟啉蛋白表面保护配体的电荷比对Haucl4的负荷相比。还发现，由此产生的受卟啉保护的金纳米群体会自组织并形成超晶格。