動的秩序を示すバイオインスパイアードπ電子系-イオン複合体の創製

• Project Area: Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
• Project/Area Number: 26102542
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 前田 大光 立命館大学, 薬学部, 教授 (80388115)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2014: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: π電子系 / イオン会合 / 電子・光物性

Outline of Annual Research Achievements

生体関連色素分子の構成ユニットであるピロール環などを適切に組み込んだイオン応答性π電子系分子を合成し、その動的挙動を詳細に検証し、電子・光機能の発現・制御へと展開することを目的として研究を実施した。われわれはアニオン認識能を有するπ電子系レセプター分子をビルディングブロックとして、レセプター-アニオン会合体と適切な対カチオンの共存によって、交互積層や分離配置型積層の寄与を有するカラムナー構造を形成することを明らかにした。このとき、分離配置型の寄与を高めるため、平面状でかつ金属間相互作用を示すカチオン性Pt(II)錯体に注目し、レセプター-アニオン会合体との共存による集合化・規則配置を検討した。イオンペアからなるバルク状集合体は偏光顕微鏡や示差走査熱量測定により中間相（サーモトロピック液晶相）を発現することを見出した。中間相は、放射光XRD測定（SPring-8）や紫外可視吸収スペクトルによって、同一の電荷種からなる積層構造の寄与を有することを明らかにした。さらに、得られた材料の電荷輸送特性を電場誘起時間分解マイクロ波伝導度（FI-TRMC）測定により評価し、両極性型の半導体物性を発現することを見出した（Chem. Commun. 2014）。
一方、らせん状に複数のπ電子系を配置した金属錯体の合成方法を新たに見出し、そのキラル光学特性や温度依存性動的挙動（らせん構造の変化）を検証した（Chem. Lett. 2014）。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Helical π-Systems of Bidipyrrin-Metal Complexes (2014)
  • Author(s): Maeda, H.
  • Journal Title: Chem. Lett Volume: 43 (in press) Issue: 7 Pages: 1078-1080
  • DOI: 10.1246/cl.140260
  • NAID: 130004868262
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ion-based assemblies of planar anion complexes and cationic PtII complexes (2014)
  • Author(s): Sekiya, R.; Tsutsui, Y.; Choi, Y.; Sakurai, T.; Seki, S.; Bando, Y.; Maeda, H.
  • Journal Title: Chem. Commun. Volume: 50 Issue: 73 Pages: 10615-10618
  • DOI: 10.1039/c4cc04565c
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 刺激応答性円偏光発光を示すπ電子系 (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • Journal Title: 光化学 Volume: 45(2) Pages: 58-63
  • NAID: 40020199012
  • Peer Reviewed
• [Presentation] （未定） (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • Organizer: お茶の水女子大学理学部化学科講演会
  • Place of Presentation: お茶の水女子大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2014-12-03
  • Invited
• [Presentation] （未定） (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • Organizer: 東京理科大学理学部化学科講演会
  • Place of Presentation: 東京理科大学（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2014-11-11
  • Invited
• [Presentation] 発光性π電子系におけるキラリティ誘起の新戦略 (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • Organizer: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • Year and Date: 2014-10-16
  • Invited
• [Presentation] π電子系イオンの次元制御型集合化 (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • Organizer: 第8回超分子若手懇談会
  • Place of Presentation: 山中温泉よしのや依緑園（石川県加賀市）
  • Year and Date: 2014-10-10
  • Invited
• [Presentation] 鋭角構造を有する環状π電子系の合成 (2014)
  • Author(s): 前田大光・川下賢二
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-07
• [Presentation] ピロール-ジケトン交互配列型アニオン応答性π電子系の創製 (2014)
  • Author(s): 前田大光・木下敬太
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-07
• [Presentation] アニオン応答性π電子系であるジピロリルピリミジンの合成 (2014)
  • Author(s): 前田大光・田村勇樹
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-07
• [Presentation] イオンペア集合体形成を目的とした周辺修飾ポルフィリンの合成 (2014)
  • Author(s): 前田大光・山口健太
  • Organizer: 第25回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-07
• [Presentation] Assemblies of π-Conjugated Ionic Species Providing Electronic Materials (2014)
  • Author(s): Maeda, H.
  • Organizer: International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia (IUMRS-ICA) 2014
  • Place of Presentation: 福岡大学（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-08-27
  • Invited
• [Presentation] Supramolecular Assemblies Comprising Anion-Binding and Metal-Coordinating π-Conjugated Ionic Building Units (2014)
  • Author(s): Maeda, H.
  • Organizer: 248th ACS National Meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ（アメリカ合衆国）
  • Year and Date: 2014-08-14
  • Invited
• [Presentation] イオン応答性π電子系を基盤とした超分子集合体の創製 (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • Organizer: 東京大学大学院総合文化研究科 機能超分子セミナー
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都目黒区）
  • Year and Date: 2014-07-23
  • Invited
• [Presentation] Ion-Based Assemblies of Pyrrole-Based π-Systems (2014)
  • Author(s): Maeda, H.
  • Organizer: 8th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-8)
  • Place of Presentation: イスタンブール（トルコ）
  • Year and Date: 2014-06-26
  • Invited
• [Presentation] イオン応答性π電子系を基盤とした超分子集合体の創製 (2014)
  • Author(s): 前田大光
  • 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（東京都目黒区）
  • Year and Date: 2014-05-31
  • Invited
• [Presentation] Formation of Dimension-Controlled Assemblies Comprising π-Conjugated Ions (2014)
  • Author(s): Bando, Y.; Maeda, H.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Presentation] Supramolecular Assemblies of Anion-Responsive π-Systems Possessing Directly Linked Alkyl Chains (2014)
  • Author(s): Maeda, H.; Katayama, D.; Bando, Y.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Presentation] Synthesis of Anion-Responsive π-Conjugated Molecules with Point Chirality (2014)
  • Author(s): Maeda, H.; Taguchi, K.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Presentation] Synthesis of Cyclic π-Systems Arranged in Acute Angles (2014)
  • Author(s): Maeda, H.; Kawashita, K.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Presentation] Synthesis of Anion-Responsive π-Electronic Molecules Comprising Alternately Arranged Pyrrole and Diketone Moieties (2014)
  • Author(s): Maeda, H.; Kinoshita, K.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Presentation] Synthesis of Dipyrrolylpyrimidines as Anion-Responsive π-Systems (2014)
  • Author(s): Maeda, H.; Tamura, Y.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Presentation] Synthesis of Pyrrole-Based π-Conjugated Systems with the Ability to Form Ion-Pair Assemblies (2014)
  • Author(s): Maeda, H.; Yamaguchi, K.
  • Organizer: 10th 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: 2014-05-31
• [Book] “Ion-Based Liquid Crystals: From Well-Defined Self-Organized Nanostructures to Applications” in Nanoscience with Liquid Crystals: From Self-Organized Nanostructures to Applications; Li, Q. Ed. (2014)
  • Author(s): Maeda, H.
  • Total Pages: 420
  • Publisher: Springer
• [Book] “Supramolecular Assemblies Based on Interionic Interactions” in Nanoscience with Synergy in Supramolecular Chemistry; Nabeshima, T. Ed. (2014)
  • Author(s): Maeda, H.
  • Total Pages: 400
  • Publisher: CRC Press
• [Remarks] 研究者学術情報データベース - 立命館大学（前田大光）
  • URL: http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/29/0002834/profile.html
• [Remarks] 立命館大学薬学部超分子創製化学研究室
  • URL: http://www.ritsumei.ac.jp/pharmacy/maeda/