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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Design and Exploring Photonic/Electronic Functions of Asymmetric Nanoparticles System Based on Surface Coordination

Planned Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 16H06522
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

中嶋 琢也  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (70379543)

Project Period (FY) 2016-06-30 – 2021-03-31
Keywordsナノ結晶 / クラスター / キラリティー / 発光
Outline of Annual Research Achievements

金属・半導体を構成要素とするナノ粒子は、光・電子・磁気物性において優れた一次物性を示す。さらに、その構造や電子状態の非対称化により、光学活性やスピン偏極をはじめとした高度な物性の創発が期待される。一方、無機物質の特徴は無機結晶ならではの構造堅牢性にある。すなわち、応答性や柔軟性などの特徴は有機物の高次構造や金属錯体の配位構造特有のものであり、無機結晶とは縁遠い性質であるというのが共通認識とされてきた。本年度は、無機結晶の構造制御剤としてキラル有機配位子を用い、ナノ粒子の構造非対称化に取り組み、ナノ粒子特有の高度な構造制御性を見出した。具体的には、キラルな原子配列を最安定相として有するシナバー(硫化水銀)ナノ粒子において、有機配位子のキラル配位構造の安定性とシナバー晶の対掌性に依存したViedma ripeningの機構に基づく粒子成長とシンクロしたエナンチオ純度向上機構を実証した。
また、キラルな原子配列を有するAg29(dithiolate)12の銀クラスターにおいて、キラル二座配位子構造、クラスター内表面相互作用、クラスター間相互作用に基づく、キラル増幅、抑制、反転など、クラスター特有の柔軟性に基づく、キラル応答挙動を見出すことに成功した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Supramolecular Copolymerization of Bichromophoric Chiral and Achiral Perylenediimide Dyes2021

    • Author(s)
      S. Yonezawa, T. Kawai, T. Nakashima
    • Journal Title

      Front. Chem.

      Volume: 9 Pages: 652703-1-8

    • DOI

      10.3389/fchem.2021.652703

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhanced Enantioselectivity in the Synthesis of Mercury Sulfide Nanoparticles through Ostwald Ripening2020

    • Author(s)
      J. Kuno, K. Miyake, S. Katao, T. Kawai, T. Nakashima
    • Journal Title

      Chem. Mater.

      Volume: 32 Pages: 8412-8419

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.0c02409

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of Enantiomeric Ligand Composition on the Photophysical Properties of Chiral Ag29 Nanoclusters2020

    • Author(s)
      H. Yoshida, J. Kumar, M. Ehara, Y. Okajima, F. Asanoma, T. Kawai, T. Nakashima
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 93 Pages: 834-840

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200089

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transfer of Chiral Information from Silica Hosts to Achiral Luminescent Guests: a Simple Approach to Accessing Circularly Polarized Luminescent Systems2020

    • Author(s)
      S. Tsunega, R.-H. Jin, T. Nakashima, T. Kawai
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 85 Pages: 619-626

    • DOI

      10.1002/cplu.201900615

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キラルおよびアキラル構造を有するPDI誘導体の超分子共集合の構築と構造制御2021

    • Author(s)
      米澤俊平、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] キラル銀クラスター合成における対掌性制御2021

    • Author(s)
      中嶋琢也、吉田裕斗、河合壯
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 銀クラスターにおける近赤外発光増強2021

    • Author(s)
      石井航、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 不斉原子配列を有する銀クラスターへのゲスト分子結合を介したキラル構造反転2021

    • Author(s)
      谷辺陸、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 銀ナノクラスターにおける超分子化学的キラリティー制御2020

    • Author(s)
      中嶋琢也、吉田裕斗、谷辺陸、河合壯
    • Organizer
      MRM Forum 2020
  • [Presentation] キラル表面配位子による硫化水銀ナノ粒子のキラリティー選択的Ostwald成長2020

    • Author(s)
      久野純平、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      MRM Forum 2020
  • [Presentation] HPLCによるアキラル配位子を有するAg29ナノクラスターの光学分割2020

    • Author(s)
      吉田裕斗、江原正博、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      ナノ学会第18回大会
  • [Presentation] Ostwald成長によるエナンチオ選択的キラル硫化水銀ナノ結晶の形成2020

    • Author(s)
      久野純平、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      ナノ学会第18回大会
  • [Presentation] Ag29ナノクラスターへのゲスト分子結合に誘起されるキラル反転2020

    • Author(s)
      谷辺陸、吉田裕斗、河合壯、中嶋琢也
    • Organizer
      ナノ学会第18回大会

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Published: 2021-12-27  

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