岩月 聡史 (イワツキ サトシ)
IWATSUKI Satoshi
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職名 |
教授 |
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学位 |
博士（理学）(名古屋大学) |
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専門分野 |
分析化学、新規な分離・分析法の開拓, 無機・錯体化学、錯体の構造・電子状態と反応性の相関, 物理化学、溶液反応速度論、反応機構解析 |
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ホームページ |
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外部リンク |
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学内職務経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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甲南大学 理工学部 教授
2016年4月 - 現在
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甲南大学 理工学部 准教授
2012年4月 - 2016年3月
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甲南大学 理工学部 講師
2007年9月 - 2012年3月
学外略歴 【 表示 ／ 非表示 】
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オークランド大学
2013年3月 - 2014年3月
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国名：ニュージーランド
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早稲田大学理工学研究所
2011年4月 - 2024年3月
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国名：日本国
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早稲田大学理工学研究所
2006年9月 - 2011年3月
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国名：日本国
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（財）放射線利用振興協会分析技術部
2006年4月 - 2007年3月
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国名：日本国
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早稲田大学理工学総合研究センター
2006年4月 - 2006年9月
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国名：日本国
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Detailed Reaction Mechanism of Anthracene-Bridged bis(3-Pyridiniumboronic Acid) Chemosensor with D-Glucose 査読あり 国際誌
Rei Tanaka, Keigo Matsuo, Shota Suzuki, Gento Mikami, Yota Suzuki, Tomoaki Sugaya, Satoshi Iwatsuki, Masahiko Inamo, Koji Ishihara
ChemistrySelect 9 e202304924 2024年3月
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共著
Detailed reaction mechanisms of 4-(N-methyl)pyridinium boronic acid (1) and anthracene-bridged bis(pyridinium boronic acid) compounds (diboronic acids 2 and 3) with D-glucose were kinetically investigated in aqueous methanolic solutions. The crystal structure of diboronic acid 3 was determined using X-ray crystallography. The pKa values of the two boronic acid moieties of diboronic acid (2 or 3) differed by one unit, indicating electronic interactions between the two boronic acid moieties. The kinetics of the reaction of boronic acid 1 with D-glucose showed that both trigonal boronic acid and tetrahedral boronate ions were reactive with D-glucose. UV-Vis spectrophotometry and 1HNMR spectrometry of the reactions of phenylboronic acid with some model compounds of D-glucose showed that the reactive moiety of α-D-glucofuranose towards phenylboronic acid was not the 1,2-diol site, but the 3,5,6-triol site. In the reactions of diboronic acids 2 and 3 with D-glucose, the 3,5,6-triol site of α-D-glucofuranose reacts first with one of the two equivalent boronic acid moieties of diboronic acid to form a 3,5-bicoordinate intermediate as a rate-determining step, followed by the reaction of the 1,2-diol site of α-Dglucofuranose with another boronic acid moiety of diboronic acid to form the final 1,2 : 3,5-tetracoordinate cyclic compound as a fast step.
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Twisted Intramolecular Charge Transfer-Based Fluorometric Detection of D-fructose by Boronic Acid-Containing BF2-β-Diketonate Complexes 査読あり
Hitomi Saito, Yukika Sobue, Tomoaki Sugaya, Satoshi Iwatsuki, Masahiko Inamo, Koji Ishihara
ChemPhotoChem 7 e202200271 2023年7月
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共著
Novel BF2-β-diketonate complexes 1–4 bearing phenylboronic acid moieties and methoxyphenyl or dimethylaminophenyl groups were synthesized and their photophysical properties, pH response, and reactivity to D-fructose were evaluated. Complexes 1 and 2 bearing a methoxyphenyl group luminesced with high intensity in a range of non-polar to polar solvents, except in DMSO, whereas complexes 3 and 4 containing a dimethylaminophenyl group with twisted intramolecular charge transfer (TICT) properties showed a dramatic decrease in luminescence intensity with increasing solvent polarity. The luminescence intensity of complexes 1 and 2 decreased with increasing pH due to intermolecular vibration which associated with hydrogen bonding between the complexes and solvent water molecules, whereas it increased when they reacted with D-fructose due to the suppression of the intermolecular vibration. In contrast, the luminescence intensity of complexes 3 and 4 increased with increasing pH and upon reaction with D-fructose due to the loss of its TICT properties. The photophysical properties of complexes 1–4 and the TICT properties of complexes 3 and 4 were supported by density functional theory
calculations. -
Asymmetrical Platinum and Rhodium Dinuclear Complex Strongly Bound to Filled dz2 Complexes by Unbridged Pt-metal Bonds Toward Heterometallic-Extended Metal Atom Chains 査読あり 国際誌
Kazuhiro Uemura, Yuya Ikeda, Atsushi Takamori, Tomoyuki Takeyama, Satoshi Iwatsuki
Chemistry - A European Journal 29 e202204057 2023年3月
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共著
担当区分：最終著者
Abstract: Heterometallic extended metal atom chains (EMACs) aligned with three types of metal were rationally synthesized by forming unbridged metal-metal bonds based on the interactions between highest occupied and lowest unoccupied molecular orbitals at the dz2 orbital. These chains form pentanuclear structures aligned as Rh-Pt-M-Pt-Rh with relatively large formation constants of 5.0×10^13 M^-2 for M = Pt and 6.3×10^11 M-2 for M = Pd, while retaining their backbones in solution. In the case of M = Cu, the original Cu(+2) atoms were reduced to Cu(+1) during the synthetic process. Cu(+1) has an unprecedented trigonal bipyramidal coordination geometry. The reported synthesis based on asymmetrical dinuclear complexes provides a guideline for the synthesis of hetero-EMACs to allow several analogs through judicious combinations realized by tuning the number of metal nuclei and metal species.
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Detailed Reaction Mechanism of Bis-(o-Aminomethylphenylboronic Acid)-based Receptors with Various Length Methylene-chain Linkers with D-Glucose 査読あり
Yuki Ohno, Rei Tanaka, Yota Suzuki, Tomoaki Sugaya, Satoshi Iwatsuki, Masahiko Inamo, Koji Ishihara
ChemistrySelect 7 e202200603 2022年8月
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共著
The detailed reaction mechanisms of several bis-(o-aminomethylphenylboronic acid)-based receptors, linked with methylene chains of different lengths (i. e., DBAn (n=2, 3, and 4) having 2n methylene groups), with D-glucose were kinetically investigated in methanolic aqueous solutions. The pKa measurements showed that the two boronic acid moieties in DBAn were equivalent and had no electronic interaction between them. DBA2 reacted with D-glucose to form a 1:1 product, in which two boronic acid moieties in one molecule of DBA2 were bound to two reactive sites in one molecule of D-glucose. DBA3 and DBA4 reacted with D-glucose to form a 1:2 product, in which the two boronic acid moieties in one molecule of DBA3 or DBA4 were bound to two molecules of D-glucose simultaneously through one reactive site. Thus, in the recognition of D-glucose, the distance between the two boronic acid moieties in DBAn was optimal for n=2 and too long for n=3 or 4.
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Synthesis and characterization of a uranyl(VI) complex with 2,6-pyridine-bis(methylaminophenolato) and its ligand-centred aerobic oxidation mechanism to a diimino derivative 査読あり
Tomoyuki Takeyama, Satoshi Iwatsuki, Satoru Tsushima, Koichiro Takao
Dalton Transactions 51 6576 - 6586 2022年5月
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共著
A uranyl(VI) complex with 2,6-bis(3,5-di-tert-butyl-o-phenolateaminomethyl)pyridine (UO2(tBu-pdaop), 1) was synthesized and thoroughly characterized by 1H NMR, IR, elemental analysis, and single-crystal XRD. Right after the dissolution of complex 1 in pyridine or DMSO, the solution was pale red, whereas it gradually turned to dark purple under an ambient atmosphere. 1H NMR spectra at the initial and final states suggested that both of the two aminomethyl groups in 1 were converted to azomethine ones through aerobic oxidation. Indeed, a uranyl(VI) complex with 2,6-bis(3,5-di-tert-butyl-o-phenolateiminomethyl) pyridine (UO2(tBu-pdiop), 2) was obtained from the concentrated solution once the reaction was completed, and was characterized by IR, and single-crystal XRD. Kinetic analyses as well as mechanistic studies based on quantum chemical calculations suggested that hydrogen atom transfer from one of the amino groups in complex 1 to nearby O2 initiates the stepwise oxidation processes to finally afford 2. The present findings demonstrate the novel reactivity of a uranyl(VI) complex, and provide new insights to construct thermally-driven molecular conversion systems by a UO2^2+ complex catalyst.
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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Reaction analyses for chelate complex formations of boronic acids: Kinetic reactivities of boronic acid and boronate ion
Satoshi Iwatsuki
第43回配位化学国際会議（基調講演）
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開催年月日： 2018年7月 - 2018年8月
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Kinetic Study on Cyclopalladation in Palladium(II) Complexes Containing an Indole Moiety
Satoshi Iwatsuki, Takuya Suzuki, Syogo Tanooka, Tatsuo Yajima, Yuichi Shimazaki
第33回溶液化学国際会議（招待講演）
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開催年月日： 2013年7月
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溶液反応論が見出す面白い反応 －溶液の希釈に伴って進行する金属－炭素結合生成反応
岩月聡史
第72回分析化学討論会（依頼講演）
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開催年月日： 2012年5月
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錯体溶液反応を正確に理解する -反応機構論研究の意義と可能性-
岩月聡史
第57回錯体化学討論会 (依頼講演)
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開催年月日： 2007年9月
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強酸性水溶液中における3-ピリジニウムボロン酸とヒノキチオールとの錯形成反応の速度論的研究
岩月聡史・石原浩二
第57回錯体化学討論会 (報告)
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開催年月日： 2007年9月
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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温度昇降により水溶性ホウ素を分離する親水・疎水制御型ハイブリッド機能高分子の開発（研究代表者）
2022年4月 - 2025年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
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担当区分：研究代表者
ホウ素は、科学技術を支える主要な元素である一方、排出規制物質でもあり、特に水溶性ホウ素の分離・回収技術には未だ課題が多い。本研究では、従来の樹脂による固相分離法よりも効率的に水溶性ホウ素を分離・回収可能な『親水・疎水制御型ハイブリッド機能高分子』を開発する。この高分子は、低温で水溶性であり、溶液状態で水溶性ホウ素を高速吸脱着できる。一方、高温では高分子が固化し、ろ過で簡単に分離できるため、温度変化とろ過だけでホウ素を分離できる環境にやさしい新技術となり得る。本研究はさらに、ハイブリッド機能高分子に検出センサー部位を導入し、ホウ素の分離・回収のみならず、検出も可能な多機能高分子の開発を試みる。
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イオン液体生成を利用する化学物質の高速抽出分離法の創成（研究分担者）
2021年4月 - 2024年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
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担当区分：研究分担者
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ボロン酸に関する基礎研究を基盤とするジボロン酸型糖比色および蛍光センサーの開発（研究分担者）
2021年4月 - 2024年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
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担当区分：研究分担者
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水溶性ホウ素の分離・回収・検出機能を兼ね備えた三元ハイブリッド機能樹脂の開発（研究代表者）
2018年4月 - 2021年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
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担当区分：研究代表者
本申請課題は、科学技術を支える主要な元素である一方で排出規制物質でもあるホウ素化合物をターゲットとし、水溶性ホウ素の濃縮・分離・回収に優れ、なおかつ検出機能を兼ね備えた高次機能化樹脂の開発を目指す。具体的には、(A)申請者が近年開発した穏和なpH制御による定量的なホウ素の捕集・脱着が期待される『キレート配位子－陽イオンハイブリッド機能樹脂』のさらなる機能性向上と、(B)この樹脂にさらにホウ素センシング部位を導入した『三元ハイブリッド機能樹脂』を創製する。この樹脂の開発により、(1)強酸性・強塩基性条件を必要しない環境調和型ホウ素分離－回収技術の実現、(2)樹脂中のホウ素の捕集具合が視覚的にわかる検出機能による利便性の向上、さらには(3)水溶性ホウ素の簡易検出・定量センサーへの展開など、環境にやさしく汎用性の高い分離・分析ツールとなることが期待される。（研究代表者）
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ボロン酸とグルコースの反応に関する基礎研究-ジボロン酸金属錯体による特異的定量-（研究分担者）
2017年4月 - 2020年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
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担当区分：研究分担者
糖類検出を目的とするボロン酸センサーは有機・生命化学分野において数多く開発されているが、これらの開発研究では「反応を利用する」点に主眼が置かれており、より本質的な課題であるボロン酸と糖の反応活性種の特定や詳細な反応機構の解明は全く行われて来ていない。本研究の目的は、ボロン酸センサーの究極的なターゲットである血糖中のD-グルコースを特異的にセンシングするための基礎研究として、(1)「フェニルボロン酸とD-グルコースの反応の反応活性種の特定と反応機構の解明」を行い、D-グルコースの特異的センシングのモデル反応として、(2)「ジボロン酸とD-グルコースの反応の反応活性種の特定と反応機構の解明」を行うとともに、(3)「D-グルコースを特異的に検出可能な高発光性ジボロン酸金属錯体試薬の開発」を行うことである。（研究分担者として参加）
科研費以外の競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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水溶性ホウ素の簡易分析に資する擬キレート配位子金属錯体試薬の開発
2017年4月 - 2018年3月
自治体 ひょうご科学技術協会平成29年度研究助成
研究シーズへのリンク 【 表示 ／ 非表示 】
共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】
共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】
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ホウ素の関わる分析化学（検出試薬・反応系の構築、分離技術開発）
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イオン液体に関する溶液化学的、分析化学的基礎研究
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溶液化学（反応機構）に関する研究
研究費にかかる研究（調査）活動報告書 【 表示 ／ 非表示 】
研究費にかかる研究（調査）活動報告書 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度 ピリジルボロン酸－フルクトース錯体における二座および三座配位錯体の安定性に関する平衡論的研究
研究費の種類： 教員実験費
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3-ピリジルボロン酸とD-フルクトースとの反応により生成する二座配位錯体と三座配位錯体の安定性を平衡論的に解析し、ピリジル基の酸塩基反応により、これらの錯体の安定性が逆転することを見出した。
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2023年度 ピリジルボロン酸と糖類の錯体形成反応機構の解明
研究費の種類： 教員実験費
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優れた糖認識センサーとなり得るピリジルボロン酸類と糖類との錯体形成反応機構を詳細に解明した。
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2022年度 複合機能化した新たな多機能性分離・分析材料の開発
研究費の種類： 教員実験費
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従来の分離・分析法の不具合や問題点を解決する新しい分離・分析手法に資する多機能性材料の開発を目指す。
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2021年度 新しい分離・分析手法の開拓
研究費の種類： 教員実験費
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従来の分離・分析法の不具合や問題点を解決する新しい分離・分析手法の開拓を目指す。
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2020年度 水溶性ホウ素の新たな分離・検出法の開発
研究費の種類： 教員実験費
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水溶性ホウ素の分離・検出に資する高分子材料および分析試薬の開発を行い、それらの機能評価を行った。
その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】
ティーチングポートフォリオ 【 表示 ／ 非表示 】
ティーチングポートフォリオ 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度
教育の責任（何をやっているか：主たる担当科目）：
「分析化学Ｂ」（２年次配当、２単位）、「物理化学要論１」（３年次配当、２単位）、「機能分子化学研究ゼミ」（３年次配当、１単位）、「機能分子化学実験Ｃ」（３年次配当、３単位）、「錯体化学」（４年次配当、２単位）、「機能分子化学卒業研究」（４年次配当、１２単位）
教育の理念（なぜやっているか：教育目標）：
物質を対象とする自然科学分野である化学について、知識面と技術面の両面から「物質を取り扱う実体験を通した化学の専門知識・技能の修得」を目指している。そのためには、単なる暗記で終わるような“散逸的な知識・技能の蓄積”にせず、かつ、将来の財産となる“体に染みついた知識・技能”を修得できるように常時工夫を凝らしている。
教育の方法（どのようにやっているか：教育の工夫）：
２年次までに化学の基盤知識・技能を習得し、３年次でこれらを応用・発展させ、４年次の卒業研究を通じて化学に関する自立的思考力と問題解決能力を醸成できるよう立案している。
２年次の講義・実験科目は基盤事項を徹底的に習得させる機会と位置づけ、講義では「理想の授業ノート」を毎回すべて板書し、それらを書き写させて各自の授業ノートを作らせている。また、毎回の小テストを通じた短いスパンの反復学習と、授業全体の演習問題を略解とともに配布して自らの力で解かせる長いスパンの反復学習をさせている。
３年次の講義は“知識の応用”を念頭に、過去に習った事項を他分野の観点から解説するよう心がけている。また、実際の研究現場からの視点に立った解説により、卒業研究の参考となる情報を盛り込んだ授業を展開している。実験では、物質合成に関する合成実験操作、精製法、同定・物性測定法などの一連の実験法を体験させ、物質創製を行う上での基本的な流れを習得させるよう配慮している。
４年次の卒業研究では、実験を計画し、実行し、結果を検証し、次の実験指針を立てる、といったPDCAサイクルを各自で実行する“サポート”を念頭に、進捗効率よりも、各自が責任をもって研究を進めている実感を持てるようアドバイス・叱咤激励を施すよう心がけている。なお、今年度より「錯体化学」が4年次配当に変更となったため、従来より実際の研究で出会いそうな内容を盛り込むように修正した。教育方法の評価・学習の成果（どうだったか：結果と評価）：
２年次講義科目の「板書による授業ノート作成」は高評価を得ている。３年次科目は「専門書等に記載されていない研究者目線の見方・考え方」による解説により、専門研究を行う上で必要となる実践的知識が身についたとの評価もある。４年次配当科目では3年次までに得た基礎知識に基づき「なぜそうなるのか」を多面的視点から考えさせたため、難しいとの評価もある一方、研究を進める上で役立つとの意見もあった。
改善点・今後の目標（これからどうするか）：
講義科目については総じて比較的高評価を得ているが、板書あるいはプロジェクター投影のそれぞれについて、適した授業方法を継続的に模索している。一方で、毎回の授業で小テストや演習課題を設けることにより、短期的な授業の振り返り目標ができるため、引き続き実施していく。実験科目については、実験に必要なガラス工作のデモを継続しており、一定の効果があるため引き続き実施していく。
根拠資料（資料の種類などの名称）：
シラバス、講義資料（非公開）、授業改善アンケート結果（自由記述欄は非公開）