Supramolecular Photolithography for the development of 4D Materials

• Project/Area Number: 26810072
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: Nishiyabu Ryuhei 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (00432865)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 超分子化学 / 自己組織化 / 超分子 / 分子集合体 / 光ピンセット / 集光レーザー / 光造形 / ４Ｄマテリアル

Outline of Final Research Achievements

A new bottom-up approach allowing the construction of materials in solution by remote control has been developed using a focused laser beam to induce formation of molecular assemblies at the focal point.
An amphiphilic perylene dye was synthesized by introducing hydrophilic oligo ether chains into the perylene moiety. Irradiation of a focused Nd-YAG laser beam with 1056 nm to an aqueous solution of the synthesized dye led to formation of an architecture at the focal point, indicating the presented method could be applicable to a method for the construction of materials in solution by remote control.

Research Products

• [Journal Article] 2,3-Naphtho-Fused BODIPYs as Near-Infrared Absorbing Dyes (2016)
  • Author(s): Sho Yamazawa, Mika Nakashima, Yukie Suda, Ryuhei Nishiyabu, and Yuji Kubo
  • Journal Title: The Jpurnal of Organic Chemsitry Volume: 81 Issue: 3 Pages: 1310-1315
  • DOI: 10.1021/acs.joc.5b02720
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Multi-thiophene-substituted NIR boron-dibenzopyrromethene dyes: synthesis and their spectral properties (2015)
  • Author(s): Yukie Suda, Ryuhei Nishiyabu, Yuji Kubo
  • Journal Title: Tetrahedron Volume: 71 Issue: 24 Pages: 4174-4182
  • DOI: 10.1016/j.tet.2015.04.094
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hierarchical supramolecules and organization using boronic acids building blocks (2015)
  • Author(s): Yuji Kubo, Ryuhei Nishiyabu and Tony D. James
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 51 Issue: 11 Pages: 2005-2020
  • DOI: 10.1039/c4cc07712a
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Thermo-responsive white-light emission based on tetraphenylethylene- and rhodamine B-containing boronate nanoparticles (2015)
  • Author(s): Ayumi Ozawa, Ai Shimizu, Ryuhei Nishiyabu and Yuji Kubo
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 51 Issue: 1 Pages: 118-121
  • DOI: 10.1039/c4cc07405j
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Boron-dibenzopyrromethene-based organic dyes for application in dye-sensitized solar cells (2014)
  • Author(s): Yuji Kubo, Daichi Eguchi, Asaki Matsumoto, Ryuhei Nishiyabu, Hidenori Yakushiji, Koichiro Shigaki and Masayoshi Kaneko
  • Journal Title: Journal Material Chemistry A Volume: 2 Issue: 15 Pages: 5204-5211
  • DOI: 10.1039/c3ta15340a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nanospherical aggregation of isothiouronium-terminated amphiphilic polythiophene: Preparation and vapor-phase detection of volatile organic compounds (2014)
  • Author(s): Shunsuke Ozawa, Ryuhei Nishiyabu and Yuji Kubo
  • Journal Title: Journal of Nanoscience and Nanotechnology Volume: 14 Issue: 9 Pages: 6624-6631
  • DOI: 10.1166/jnn.2014.9343
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Boronate microparticle-supported nano-palladium and nano-gold catalysts for chemoselective hydrogenation of cinnamaldehyde in environmentally preferable solvents (2014)
  • Author(s): Seika Fujiwara, Naoto Takanashi, Ryuhei Nishiyabu and Yuji Kubo
  • Journal Title: Green Chemistry Volume: 16 Issue: 6 Pages: 3230-3236
  • DOI: 10.1039/c4gc00383g
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Intramolecular indicator displacement assay for anions: supramolecular sensor for glyphosate (2014)
  • Author(s): Tsuyoshi Minami, Yuanli Liu, Ali Akdeniz, Petr Koutnik, Nina A. Esipenko, Ryuhei Nishiyabu, Yuji Kubo and Pavel Anzenbacher, Jr.
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 136 Issue: 32 Pages: 11396-11401
  • DOI: 10.1021/ja504535q
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A boronate hydrogel film containing organized two-component dyes as a multicolor fluorescent sensor for heavy metal ions in water (2014)
  • Author(s): Ryuhei Nishiyabu, Shiho Ushikubo, Yuka Kamiya and Yuji Kubo
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry A Volume: 2 Issue: 38 Pages: 15846-15852
  • DOI: 10.1039/c4ta03268c
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of a borylated boron-dibenzopyrromethene dye enabling the visual detection of H2O2 vapor (2014)
  • Author(s): Asaki Matsumoto, Ryuhei Nishiyabu and Yuji Kubo
  • Journal Title: RSC Advances Volume: 4 Issue: 72 Pages: 37973-37978
  • DOI: 10.1039/c4ra06061j
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Boronate Molecular Assembles: Chemically Tailorable Platforms for Developing Multi-Color Emissive Chemosensors (2016)
  • Author(s): Ryuhei Nishiyabu, Yuji Kubo
  • Organizer: Tenth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2016-05-31
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 2,3-ナフト縮合型BODIPY の合成と性質 (2016)
  • Author(s): 中島美香・山澤翔・西藪隆平・久保由治
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] 色素グラフト型ボロネートゲルにおけるフォトン・アップコンバージョン特性 (2016)
  • Author(s): 松本寛人・薩た雄介・西藪隆平・久保由治
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2016-03-25
• [Presentation] 2,3,1-ベンゾジアザボリン型アニオンセンサーの合成 (2016)
  • Author(s): 薩た雄介・松本寛人・西藪隆平・Tony D. James・久保由治
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2016-03-24
• [Presentation] AIE特性を持つボロネートナノ粒子の調製と白色発光型ナノサーモメーターへの応用 (2015)
  • Author(s): 小澤歩未・西藪隆平・久保由治
  • Organizer: 第42回有機典型元素化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] 光誘起水分解反応のための光増感剤/触媒ハイブリッド (2015)
  • Author(s): ムリヤーナヤン・西藪隆平・久保由治・石井和之・スピッチャレオーネ
  • Organizer: 第26回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学・松山大学
  • Year and Date: 2015-09-25
• [Presentation] 重原子を有する近赤外線吸収色素の合成 (2015)
  • Author(s): 山澤翔・西藪隆平・久保由治
  • Organizer: 第26回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学・松山大学
  • Year and Date: 2015-09-25
• [Presentation] マルチチエニル基置換ジベンゾ-BODIPY 系近赤外線吸収色素の合成と性質 (2015)
  • Author(s): 須田優紀江・浅羽拓郎・西藪隆平・久保由治
  • Organizer: 第26回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学・松山大学
  • Year and Date: 2015-09-24
• [Presentation] アップコンバージョン特性を有するボロネートゲルの調製 (2015)
  • Author(s): 松本寛人・神谷夕夏・西藪隆平・嶋田哲也・高木慎介・久保由治
  • Organizer: 第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2015-06-06
• [Presentation] ルテニウム担持型ボロネートナノ粒子を触媒利用したレブリン酸の水素化反応 (2015)
  • Author(s): 柿崎大樹、藤原成香、西藪隆平、久保由治、古後真紀子、萬ヶ谷康弘
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-29
• [Presentation] ボロネートゲル中におけるアップコンバージョン特性の評価 (2015)
  • Author(s): 松本寛人、神谷夕夏、善積貴也、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-29
• [Presentation] 自己集合性アントラセンイミド誘導体の合成とその性質 (2015)
  • Author(s): 飯塚俊介、齋藤智紀、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] アニオン応答型アセンイミド集合体の構築 (2015)
  • Author(s): 齋藤智紀、飯塚俊介、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 光学活性酒石酸から誘導される AIE ボロン酸エステル会合体の性質 (2015)
  • Author(s): 中本昇吾、小澤歩未、藤原成香、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 近赤外光吸収特性を有するボロンジナフトピロメテン系色素の合成 (2015)
  • Author(s): 山澤翔、浅羽拓郎、須田優紀江、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 自己組織化ボロネートヒドロゲルの疎水化とその色素吸着特性 (2015)
  • Author(s): 西藪隆平、小川雄大、久保由治
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] マルチチエニル基導入型ボロンジベンゾピロメテン系色素の合成と性質 (2014)
  • Author(s): 須田優紀江、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 第41回有機典型元素化学討論会
  • Place of Presentation: 宇部市文化会館文化ホール
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] Chemically Tailorable Boronate Platforms for Developing Multi-Color Emissive Chemosensors in Water (2014)
  • Author(s): Ryuhei Nishiyabu、Yuji Kubo
  • Organizer: 4th International Conference on Molecular Sensors and Molecular Logic Gates
  • Place of Presentation: 華東理工大学（上海・中国）
  • Year and Date: 2014-11-11
• [Presentation] ボロン酸エステルポリマーの階層的自己組織化を利用した白色発光ケモセンサー (2014)
  • Author(s): 西藪隆平、杉野康行、久保由治
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-25
• [Presentation] ポリビニルアルコールをマトリックスにするボロネートヒドロゲルの調製とマルチカラー発光ケモセンサーへの展開 (2014)
  • Author(s): 西藪隆平、牛久保志穂、神谷夕夏、久保由治
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-24
• [Presentation] テトラフェニルエテンを有するボロン酸エステル体の合成と発光性自己集合挙動 (2014)
  • Author(s): 小澤歩未、清水藍、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学川内北キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] 過酸化水素を可視化検出できるボロンジベンゾピロメテン系色素の合成 (2014)
  • Author(s): 松本亜早希、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学川内北キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] Pd担持型ボロン酸エステル型自己集合粒子の調製とグリーン触媒機能 (2014)
  • Author(s): 藤原成香、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学川内北キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-07
• [Presentation] 水分散性ボロネートマイクロ粒子の表面機能化 (2014)
  • Author(s): 藤原成香、杉野康行、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • Year and Date: 2014-06-01
• [Presentation] AIE型ボロネートナノ粒子の調製とその性質 (2014)
  • Author(s): 小澤歩未、杉野康行、西藪隆平、久保由治
  • Organizer: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • Year and Date: 2014-05-31
• [Remarks]
  • URL: http://www.comp.tmu.ac.jp/kubolab/kubolabtop.html