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自己組織化ナノリングの形成原理の解明と光捕集アンテナへの応用

Research Project

Project/Area Number 20651025
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanostructural science
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

矢貝 史樹  Chiba University, 大学院・工学研究科, 准教授 (80344969)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords超分子 / ナノリング / 水素結合 / 自己集合 / ナノ構造 / 自己組織化 / π共役分子 / 原子間力顕微鏡
Research Abstract

本申請研究は、導電性π共役分子であるオリゴフェニレンエチニレン(OPE)を導入したディスク型超分子(OPEディスク)が、強いπスタッキング相互作用のために傾いて積層して湾曲したカラムを形成し、その結果直径40nmほどの"ナノリング"を形成するという極めて珍しい現象の解明を目的とする。H20年度は、まずこの現象の一般性を調査すべく、OPE以外のπ共役分子部位を有するディスク型超分子を調製した。π共役分子としてオリゴフェニレンビニレン(OPV)もしくはオリゴチオフェン(OT)を有するメラミン素子を合成し、シアヌル酸素子と混合することによってディスク型超分子を合成した。メチルシクロヘキサン溶媒中でディスク型超分子を組織化させ、高配向グラファイト基板にキャストし、形成されるナノ構造を原子間力顕微鏡により精査した。OTディスクはπスタッキング相互作用が弱いためにカラムが湾曲せず、ロッド状のナノ構造を形成することがわかった。一方OPVディスクは強いπスタッキング相互作用のために直径40-100nm程のナノリングを形成することがわかった。これらの結果から、π共役部位を変化させることで、リング状やロッド状のナノ構造を作り分けることが可能であることが明らかになった。現在、ナノリングやナノロッド内における電荷の輸送特性を検討している。さらに、OPVディスクに関しては、メチルシクロヘキサン中での濃度を上昇させることにより開環が起こり、溶媒をゲル化することも明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Reversible Transformation between Rings and Coils in a Dynamic Hydrogen-Bonded Self-assembly2009

    • Author(s)
      Shiki Yagai, Shun Kubota, Hikaru Saito, Kanako Unoike, Takashi Karatsua, Akihide Kitamura, A.Ajayaghosh, Masatoshi Kanesato, Yoshihiro Kikkawa
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 131

      Pages: 5408-5410

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バルビツール酸を有するオリゴ(p-フェニレンビニレン)の自己集合における共役長効果2010

    • Author(s)
      矢貝史樹、後藤雄作、唐津孝、北村彰英
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] π共役分子によるナノリングとナノコイルの形成2009

    • Author(s)
      矢貝史樹、斎藤光、唐津孝、北村彰英、吉川佳広
    • Organizer
      第3回関東支部大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-09-04
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] メラミン修飾されたオリゴフェニレンビニレンの自己会合とシアヌル酸との共会合によるナノ構造の形成2009

    • Author(s)
      矢貝史樹、青沼宏明、唐津孝、北村彰英、吉川佳広
    • Organizer
      第3回関東支部大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-09-04
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation of Nanorings by Hydrogen-Bonded Rosettes Featuring Oligo(p-phenvleneethvnylene) Riuid Rods2008

    • Author(s)
      Shiki Yagai, Kanako Unoike,
    • Organizer
      Fifth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2008-06-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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