【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT0091
利用課題名 / Title
配位結合による超分子形成
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ポルフィリン,X線回折/ X-ray diffraction
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
大月 穣
所属名 / Affiliation
日本大学理工学部・物質応用化学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
細谷遥佑,社藤夏海,佐藤賢,秋冨称李
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
飯盛桂子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
金属イオンは配位相互作用や触媒能をもち，分子組織化や分子の構造変換の触媒として多様な働きをする．本研究では，我々の取り扱っている以下の系について，配位相互作用を利用した分子組織構造の解明及び構造変化した有機分子の構造解明を行った．（１）ポルフィリンは、分子全体に共役系が広がることによる優れた可視光吸収特性、蛍光特性に加え、中心部への金属の導入が可能なことなどが知られており、これらを利用した機能性材料への応用が期待されている。ポルフィリン分子の組織化のために，我々が合成したビピリジンを側鎖にもつポルフィリン分子の結晶構造を解明した．（２）また別のビピリジンを側鎖にもつポルフィリンに亜鉛イオンを加えることによって，吸収スペクトルやNMEスペクトルに大きな変化が誘発される．このポルフィリンが亜鉛イオン存在下で形成する分子組織構造を解明した．（３）我々は，NiCl2がシクロヘキサン-1,3-ジオンジオキシムの構造変化を引き起こすことを見出した．この変化後の分子構造を解明した．
実験 / Experimental
VariMaxDualを用いて単結晶X線構造解析を行った． （１）については溶液中に偶然生成した単結晶を用いた．（２）については，ポルフィリンと亜鉛の塩のアセトニトリル：ジクロロメタン=8:2の溶液をエタノール雰囲気下において蒸発させることにより単結晶を得た．Moを線源としたX線を照射して構造解析を試みた。（３）については，シクロヘキサン-1,3-ジオンジオキシムと塩化ニッケル(II)の混合メタノール溶液から柱状単結晶を得た．
結果と考察 / Results and Discussion
（１）の化合物は，亜鉛ポルフィリンの5位および15位にフェニルビスビピリジンを導入した分子である．構造解析の結果より，結晶学的に非等価なポルフィリン2つからなっていた．また中心の亜鉛には水が配位していると思われる．今回の解析では詳細な構造までは決定ができなかった．（２）について得られた結晶構造は，ポルフィリン側鎖のビピリジンが亜鉛イオンに配位することにより形成したポルフィリンの面と面が向かい合った二量体であった、それぞれの二量体はキラルであり，鏡像異性体であるP-体とM-体が、すべての結晶軸方向に交互に配列していた。（３）について，結晶中には，シクロヘキサン-1,2,3-トリオン-1,3-ジオキシムとヒドロカルバゾールが1:1で含まれていた．これらの他にも塩素イオンと水分子が存在していた．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Joe Otsuki, A Cofacial Porphyrin Dimer Generated by Cooperative Zinc Ion Binding, European Journal of Inorganic Chemistry, 27, (2024).
DOI: doi.org/10.1002/ejic.202400188
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 細谷遥佑，社藤夏海，須川晃資，大月穣，金属塩との混和により起こるシクロヘキサン-1,3-ジオンジオキシムの構造変化，日本化学会第105春季年会，2025年3月26-29日，関西大学千里山キャンパス
- 秋冨称李・大月穣・須川晃資，ビピリジン側鎖の金属架橋によるポルフィリン多量体形成の試み，2024年10月22-24日，タワーホール船堀，P6-042．
- 佐藤賢，須川晃資，大月 穣，フェナントロリンを持つ亜鉛ポルフィリンの錯形成挙動，第21回ホストｰゲスト・超分子化学シンポジウム，2024年6月102日，京都大学吉田キャンパス，2P54．
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件