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Creation of discrete nanomaterials integrating three-dimensional pores

Research Project

Project/Area Number 19K05416
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
Research InstitutionGunma University (2023)
The University of Tokyo (2019-2022)

Principal Investigator

Domoto Yuya  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (50790995)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords自己集合 / ナノ錯体 / 分子トポロジー / アセチレン / 銀錯体 / ナノ空間 / ナノマテリアル / ナノ構造 / 超分子錯体 / 不飽和結合 / 金属配位 / アニオン / ホスト-ゲスト / 空孔錯体 / 空孔 / 配位結合 / 共結晶 / 超分子 / インターロック化合物
Outline of Research at the Start

本研究では、有限個のナノサイズ3次元空孔からなる集合体の構造一義的構築と応用を目指す。金属配位を駆動力とした自己集合を制御することで、(1)単独ナノ中空分子の異種混合系および、(2)複数のナノ空孔を集積したオリゴマーを合成する。これまで広く研究されているホストーゲスト間の相互作用に基づいたしくみからさらに一歩踏み込んだ、異種3次元空孔間における“ホストーホスト”コミュニケーションの発現機構を開発し、合成反応・機能群の直交化(同時並列化)やゲスト包接・外部刺激に誘起されるホスト構造変化の連鎖、といった分子システム内における情報伝搬を鍵とした機能創出を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this project, firstly, I have aimed at the creation of discrete nano-sized materials integrating more than two porous moieties as "the oligomers of nanopores". Upon the investigation, I have discovered several unexpected (and interesting) results and finally established a novel synthetic strategy for the large porous complexes composed of oligomeric subunits accommodating anions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ナノサイズ空間の設計と構築に関して新たな手法の確立を目指した。ナノメートルの物差しで捉えた空間を制御する技術は21世紀に入って盛んに研究され、各種デバイスや医療、材料などにおける応用において目覚ましいものがある。そのなかで本課題は基礎研究として、これまであまり省みられなかった比較的弱い力(アセチレン・・・金属配位)を他の相互作用と協働させることで有用化できることを見出し、この発見に基づき複雑ナノ構造の構築法を開拓することができた。本手法は、将来のナノマテリアル高度化におけるひとつの方法論を提示するものである。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ヴィリニュス大学(リトアニア)

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    • Journal Title

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      Volume: 62 Issue: 33

    • DOI

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    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 13 Issue: 15 Pages: 4372-4376

    • DOI

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      Coordination Chemistry Reviews

      Volume: 466 Pages: 214605-214605

    • DOI

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      Domoto Yuya、Abe Masahiro、Fujita Makoto
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      Volume: 143 Issue: 23 Pages: 8578-8582

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      Chemical Science

      Volume: 11 Issue: 38 Pages: 10457-10460

    • DOI

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      Domoto Yuya、Abe Masahiro、Kikuchi Takashi、Fujita Makoto
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      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Issue: 9 Pages: 3450-3454

    • DOI

      10.1002/anie.201913142

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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