課題番号 ：S-20-MS-1083
利用形態 ：施設利用
利用課題名（日本語） ：ポルフィリノイド多量体を利用した新規磁性材料の合成と物性の解明
Program Title (English) ：Synthesis of new magnetic materials using porphyrinoid multimers and elucidation of their physical properties
利用者名（日本語） ：池上崇久1), 井手雄紀2)
Username (English) ：T.Ikeue1), Y.Ide2)
所属名（日本語） ：1)島根大学大学院自然科学研究科, 2) 北海道大学 化学反応創成研究拠点(ICReDD)
Affiliation (English) ：1) Graduate School of Natural Science and Technology、SHIMANE 　UNIVERSITY, 2) Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (ICReDD). Hokkaido University

１．概要（Summary ）
本研究の目的としては、ポルフィリンが近傍に存在するMauGタンパク質に注目し、そのメカニズムを解明することである。本研究室では、様々な、ポルフィリノイドの多核錯体を合成していることから、それらに常磁性金属イオンを挿入し、ポルフィリノイド間の金属間相互作用を調べることを目的とする。本研究では、鉄イオンに注目して研究を行った。
２．実験（Experimental）
粉末状態の鉄(III)ポルフィリン二量体を分子科学研究所内の機器センター施設であるSQUID型磁化測定装置 Quantum Design MPMS-XL7およびQuantum Design MPMS-7で2-300Kの温度範囲、5000Oeの固定磁場でDCスキャンモードにて測定を行い、磁化率および有効磁気モーメントの算出を行った。さらに、E500を用いて、4～30 KのESRのX-bandのスペクトルの測定を行った。

３．結果と考察（Results and Discussion）
休止状態のタンパク質の休止状態でのポルフィリン環同士の相互作用を調べるために、鉄(III)イオンを有するSQUIDを用いてχT値の測定を行った。また、極低温下でのESRスペクトルを測定した。現在、それぞれ得られたデータを、シミュレーションを行い解析中であるが、粉末状態におけるSQUIDの磁気測定によってスピン状態および金属間相互作用が観測された。温度の低下に伴って磁化率の減少が確認され、シミュレーションの結果、反強磁性相互作用が生じていることが示唆された。
また、MauGタンパク質の活性状態は、非常に不安定であるため、非常に感度が良く、電子スピンを観測できるESRを用いることが必要であった。そのため、氷結溶媒中で4KでのESR測定お行い、このスペクトルを観測した。今回、多核錯体におけるCompound IのESRスペクトルを初めて測定した。
４．その他・特記事項（Others）
なし
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) Tsubasa Nishimura, Takahisa Ikeue, Osami Shoji, Hiroshi Shinokubo, and Yoshihiro Miyake* Inorg. Chem,Vol. 59（2020）p.p. 15751- 15756.

６．関連特許（Patent）
なし