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環状の多核金属錯体

国内特許コード P200017012
整理番号 (S2019-0031-N0)
掲載日 2020年7月8日
出願番号 特願2019-188806
公開番号 特開2020-063246
出願日 令和元年10月15日(2019.10.15)
公開日 令和2年4月23日(2020.4.23)
優先権データ
  • 特願2018-194690 (2018.10.15) JP
発明者
  • 三宅 亮介
出願人
  • 国立大学法人お茶の水女子大学
発明の名称 環状の多核金属錯体
発明の概要 【課題】柔軟な骨格を有し巨大な環状を形成する金属錯体の提供。
【解決手段】式(I)で表される化合物からなる配位子と6配位構造をとる金属イオンからなる分子内に空孔を有する環状の多核金属錯体。
(式省略)
(R~Rは夫々独立に金属イオンに配位可能な官能基;R及びRは夫々独立にO、S又はNR(RはH、アルキル基等);Aはα-又はω-アミノ酸残基;n~nは夫々独立に1又は2;nが2以上の場合に、R同士、R同士、R同士、n同士、n同士及びn同士は同一でも相異なっていてもよい)
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要

環境に応じて多数の構造をとることができる柔軟な空間は、induced fit のように正確な認識に重要な役割を果たしているだけなく、アロステリック効果のような環境応答性機能、効率的な輸送・貯蔵、変換(反応)など、生体でしか実現できない機能発現の場となっている。したがって、複数の構造やコンフォメーションを取れる空間のような構造変換可能な「柔軟な空間」を人工的に作れる技術の確立は高度な機能、特に複合機能の創出に向けて必須である。柔軟な空間は、小さな空間しか作れないことが多く、これまでほとんどが剛直な骨格で、結合方向をデザインすることで、大きな空間を形成することが常識であった。また、柔軟な骨格を用いる場合、比較的安定な高次構造を形成できるものを用いるものが報告されているだけで、多数の配座を取れるような柔軟な骨格を持つ小さな分子から巨大な空間を持つ構造体を構築する方法は、確立できていなかった。

例えば、側鎖のプロパンジアミン骨格とアミドカルボニル基とで3座配位が可能なβ‐アミノ酸からなる下記式([化1]参照)で表されるβ-ジペプチドは、過塩素酸ニッケル6水和物と反応させることにより、図1に示す4核の環状金属錯体を与えることが知られている(非特許文献1参照)。

【化1】
(省略)

産業上の利用分野

本発明は、分子内に空孔を有する環状の多核金属錯体に関し、より詳細には、トリペプチド等の柔軟な骨格を有する配位子を用いた分子内に空孔を有する環状の多核金属錯体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
式(I)
【化1】
(省略)
(式中、R~Rは、それぞれ独立に、金属イオンに配位可能な官能基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はNR(Rは、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。)を表し、Aは、α-又はω-アミノ酸残基を表し、n~nは、それぞれ独立に、1又は2を表し、nが2以上の場合に、R同士、R同士、R同士、n同士、n同士及びn同士は同一でも相異なっていてもよい。)で表される化合物からなる配位子と6配位構造をとる金属イオンからなる分子内に空孔を有する環状の多核金属錯体。

【請求項2】
式(I)中の金属イオンに配位可能な官能基が、アミノ基、ヒドロキシ基又はスルファニル基である請求項1に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項3】
Aが、グリシン残基である請求項1又は2に記載の環状の多核金属錯体。。

【請求項4】
トリペプチド以上のペプチド又は該ペプチドのペプチド結合のカルボニル基がチオカルボニル基若しくはイミノ基であるペプチド類似体であって、各アミノ酸残基には、金属イオンに配位結合する官能基を少なくとも1つを有し、該官能基は、前記ペプチドのペプチド主鎖に対してアルキレン鎖を介して結合している官能基であり、該官能基の少なくとも1つが、ペプチド結合のカルボニル酸素原子である配位分子が、1つの金属イオンに対して少なくとも3分子で配位し、配位分子内及び/又は配位分子間で少なくとも1つの水素結合を形成してなる構成単位が、繰り返されることによって構築される分子内に空孔を有する環状の多核金属錯体。

【請求項5】
金属イオンに配位結合する官能基が、アミノ基、スルファニル基又はヒドロキシ基である請求項4に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項6】
各アミノ酸残基に金属イオンに配位結合する官能基を少なくとも1つ有するペプチド又は該ペプチド類似体が、該官能基が1つ、該官能基が2つ及び該官能基が3つのアミノ酸残基からなペプチド又はペプチド類似体である請求項4又は5に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項7】
金属イオンが、6配位金属イオンである請求項4~6のいずれか1項に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項8】
金属イオンが、Mg(II)、Ca(II)、Al(III)、Cr(III)、Mn(II)、Mn(III)、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Ni(II)及びPt(IV)からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1~7のいずれか1項に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項9】
核数が、8以上である請求項1~8のいずれか1項に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項10】
環状の多核金属錯体が、自己組織化されたものである請求項1~9のいずれか1項に記載の環状の多核金属錯体。

【請求項11】
分子内に有する空孔の内径が1nm以上である請求項1~10のいずれか1項に記載の環状の多核金属錯体
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019188806thum.jpg
出願権利状態 公開
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