2018 Fiscal Year Annual Research Report
Photoswitching Materials Comprising Designed Ionic Species
| Project Area | Application of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions |
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| Project/Area Number |
26107007
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
前田 大光 立命館大学, 生命科学部, 教授 (80388115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山門 陵平 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 助教 (90735549)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | π電子系 / イオン会合 / 分子集合化 / 光応答性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、合成化学を基礎とし、π電子系イオンからなる次元制御型集合体を設計・創製し、光応答性ユニットの導入による集合体形態および電子物性の光駆動型制御に挑戦した。電荷を有するπ電子系の合成および集合化を中心に検討した。とくに、拡張π電子系であるポルフィリンのAuIII錯体が+1価のπ電子系カチオンとしてふるまうことに着目し、多様な対アニオンの導入やポルフィリンの周辺修飾によって構成ユニットの規則配列に基づく次元制御型集合体（超分子ゲル・液晶）の形成を新たに見出した（iScience 2019, Chem. Asian J. 2019）。また、π電子系に導入した酸ユニットの脱プロトン化によるπ電子系アニオンの修飾を実現し、π電子系の拡張とアニオンの安定化（Chem. Eur. J. 2019）や液晶中間相の発現（Chem. Eur. J. 2018）、新規π電子系骨格への展開（Chem. Commun. 2018）を報告した。また、アニオン会合能を有するπ電子系のアニオン会合挙動および次元制御型集合体への展開を行い、ヘテロ芳香環導入による動的挙動の検証（Chem. Asian J. 2019）や環状構造形成による高いアニオン会合能の発現（Org. Lett. 2018）、アニオン会合を利用した有機触媒への展開（Org. Lett. 2018）を報告した。一方、π電子系へのカチオンおよびアニオン部位の導入による双性イオンの形成と自己会合挙動の形成も実現した（Chem. Eur. J. 2018）。光応答性アニオンに対してπ電子系の会合による光応答挙動の抑制効果も見出した（Chem. Lett. 2018）。さらに、自己集合体（ナノキューブ）におけるゲスト種であるπ電子系アニオンの効果（Nature Commun. 2018, 2019）に関する内容を共同研究で実施した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Induced-fit expansion and contraction of a self-assembled nanocube finely responding to neutral and anionic guests2018
Author(s)
Zhan,Y.-Y.; Kojima, T.; Nakamura, T.; Takahashi, T.; Takahashi, S.; Haketa, Y.; Shoji, Y.; Maeda, H.; Fukushima, T.; Hiraoka, S.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 9
Pages: 4530
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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