| Project/Area Number |
22K19063
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Ogoshi Tomoki 京都大学, 工学研究科, 教授 (00447682)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | ピラー[n]アレーン / 二面性 / 二次元シート / 二分子膜 / 脂質二分子膜 / ヘキサゴナルパッキング / 気－水界面 / 二次元超分子シート / ホスト－ゲスト錯体 / 非対称 / 基板 / 空間 |
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| Outline of Research at the Start |
立体的で対称性に優れた芳香族分子を用いることで、横方向への集積化による二次元超分子シートが開発され、その物性・機能に注目が集まっている。我々が合成に初めて成功した環状分子「ピラー[n]アレーン」も、立体的で正多角柱構造の芳香族分子であることから、二次元超分子シートを形成する。また最近、上下面に異なる置換基を導入した二面性ピラー[n]アレーンの合成が可能となった。本研究では、二面性ピラー[n]アレーンを基に、更に一段上の構造概念を有する二次元超分子シートとして、これまでに例を見ない「表と裏」という面を有する二次元超分子シートを創製し、その物性と機能解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Pillar[n]arenes, which were firstly reported by our group, are cyclic compounds with regular polygons. Thus, they form a two-dimensional supramolecular sheets. In this study, we have created a novel two-dimensional supramolecular sheets with two different sides and have investigated their properties and functions. As a result, we found that pillar[n]arenes with hydrophobic alkyl groups on one side and cationic groups on the other side form bilayer membranes. Furthermore, when the obtained bilayer membrane was mixed with hydrophobic guest molecules using a ball mill, solubilization depending on the guest chain length was observed. Additionally, by adsorbing them onto a substrate surface, a hydrophobic surfaces were created.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
代表的なシート状物質は、クレイがあげられる。有機カチオンをクレイ相間に挿入することで官能基化した二次元シートが得られるが、表と裏を区別して官能基化することは困難である。一原子の厚みを有するグラフェンシートにおいても、事後の表面への官能基修飾が行われているが、面選択的な修飾を行うことは同様に困難である。本研究での正多角柱分子ピラー[n]アレーンを基にした二面性二次元超分子シートは、裏表を有するという点から、これまでの二次元シートにはない一段上の構造概念を有している。これより、新構造概念の表裏を有する二次元シートという新分野を拓くことが出来た。
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