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πクリップへテロ集積を基本戦略とする動的秩序構造

Research Project

Project/Area Number 14J11205
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

渋谷 宜己  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords分子ピンセット / 液晶 / 刺激応答性材料 / サーモサリエント効果 / 発光性材料 / ピレン / 結晶 / 青色発光材料 / 電荷移動錯体
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、これまでホストゲスト化学において溶液中でのホスト分子として用いられてきた分子ピンセット型モチーフを結晶性・液晶性材料へと展開する。
結晶性分子ピンセットは加熱によりジャンプする現象(サーモサリエント効果)を示した。クロロホルム溶液からの再結晶で得られた結晶は、160度付近で激しくジャンプを始める。示差走査熱量測定、熱重量解析により、160度付近でクロロホルム分子の放出を伴う構造転移を起していることがわかった。さらに粉末X線回折測定によりこの構造転移を追跡すると、別途トルエン溶液からの再結晶により得られた結晶構造へと変化していることが明らかとなった。以上から、この結晶性粉末のジャンプは、包接溶媒分子の放出を伴う結晶構造転移に起因していることが示唆された。本研究における結果は報告されているサーモサリエント結晶と異なり、包接溶媒の放出を伴っている点でユニークである。
液晶性分子ピンセットに関しては、昨年度の時点で、ピレンを2枚有する分子が、そのヘキサゴナルカラムナー液晶相においてピレンを有する液晶としては初めて青色発光することが明らかとなっていた。本年度はこの集合構造をより詳細に調べるため、分子構造内におけるピレンを1枚、0枚と減らした分子を合成した。どちらの分子も液晶相を発現したが、ピレンを1枚有する分子が2枚の時と同様に、ヘキサゴナルカラムナー相を示した一方、ピレンを持たない分子は双連続キュービック相を示した。これらの知見とX線回折測定から、カラムナー構造の構築にピレンのスタッキングは関わっておらず、分子内の別の部分の重なりがコアのスタックとして機能していると考えられた。さらに興味深いことに、双連続キュービック相を示す分子に、ゲストとしてピレンを1等量ないしは2等量加えると、ピレンを1枚ないしは2枚分子構造に有する分子と同様に、ヘキサゴナルカラムナー相を発現した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Jumping Crystals of Pyrene Tweezers: Crystal-to-Crystal Transition Involving π/π-to-CH/π Assembly Mode Switching2017

    • Author(s)
      Yoshiki Shibuya, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • Journal Title

      Chemistry An Asian Journal

      Volume: 12 Issue: 7 Pages: 811-815

    • DOI

      10.1002/asia.201700083

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Dynamic Solid-State Materials with Tweezers-Like Molecular Scaffolds2017

    • Author(s)
      Yoshiki Shibuya, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Blue Emissive Pyrene-based Liquid Crystal Based on an Intramolecular CH-π Interaction2016

    • Author(s)
      Yoshiki Shibuya, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] CT complexes of unique molecular geometries from pincer-shaped pyrene donors and TCNQ2015

    • Author(s)
      Yoshiki Shibuya, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu(ハワイ州、アメリカ)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular Tweezers with Pyrene Blades: Unique Charge Transfer Crystals based on Host-Guest Interactions2015

    • Author(s)
      Yoshiki Shibuya, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • Organizer
      Gordon Research Conference (Physical Organic Chemistry)
    • Place of Presentation
      Holderness School (ニューハンプシャー州、アメリカ)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular Tweezers with Pyrene Blades: Unique Charge Transfer Crystals based on Host-Guest Interactions2015

    • Author(s)
      Yoshiki Shibuya, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • Organizer
      Gordon Research Conference (Physical Organic Chemistry)
    • Place of Presentation
      Holderness School(ニューハンプシャー州、アメリカ)
    • Year and Date
      2015-06-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ピレンをブレードとするピンサー型分子:結晶中での特異なゲスト包接相互作用2015

    • Author(s)
      渋谷宜己、伊藤喜光、相田卓三
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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