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2015 Fiscal Year Annual Research Report

特殊な分子濃縮技術を利用する分子集合ナノ繊維への硬質支持体の導入および機能付与

Research Project

Project/Area Number 15J11530
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

岡﨑 豊  熊本大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Keywords分子集合体 / ナノ繊維 / キラル配向ナノテンプレート / 誘起キラリティ / 円偏光発光
Outline of Annual Research Achievements

本年度は当初の計画通り、両親媒性グルタミド誘導体の合成と、それらの集積構造の評価を中心に研究を進めた。今回、親水部としてピリジニウム基、アミノ基、カルボキシル基を有する両親媒性グルタミド誘導体を合成した。これらの化合物の会合体の構造をTEM観察、分子の集積構造をDSC、UV-visおよびCDスペクトル測定を用いて評価した結果、相転移温度(Tc)以下ではキラルな配向構造を有する分子集合ナノ繊維を形成していることが確認された。また、親水基にピリジニウム基を有する両親媒性グルタミド誘導体(G-Py+)においては、ピリジニウム基特有の吸収帯260 nm付近においてコットン効果が観測された。
また、G-Py+が形成する分子集合ナノ繊維への機能付与を目指し、発光性分子であるピレンやアントラセンの局所濃縮を試みた。G-C2-Py+が形成するキラルな分子集合ナノ繊維にピレンやアントラセンを取り込ませることにより、モノメリックな発光性分子にCDおよび円偏光発光(CPL)特性を誘起させることに成功した。これは、アキラルかつ官能基を持たないシンプルな多環芳香属に、複合化させる(混ぜる)だけでCPLを誘起する初めての例であり、この結果は当初の予想を上回る結果となった。
以上の通り、本年度は当初の計画にしたがって、各種両親媒性グルタミド誘導体の合成とそれらの集積構造評価を行った。さらに、多環芳香族分子の局所濃縮による、分子集合ナノ繊維への発光特性付与に関する調査を行った。外部への研究報告については、学術論文3報および国内外の学会発表7件にて発表している。とくに、第45回繊維学会夏期セミナーでの若手優秀ポスター賞受賞や、学会誌Chemistry Lettersに発表した論文が優秀論文(Editor’s Choice)に選ばれる等,本年度の研究評価が高く評価されている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度は当初の計画の達成に加え、キラルな分子集合ナノ繊維に複合化させる(混ぜる)だけで、アキラルかつ官能基を持たないシンプルな発光性分子にCPLを誘起するという、当初の予想を上回る結果が得られたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、当初の研究計画に従い、フィルムの作製及びその評価を中心に研究を進める。また、本年度得られた結果である、複合化させる(混ぜる)だけでCPLを誘起する系について、より詳細な調査を進める。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Facile and versatile approach for generating circularly polarized luminescence by non-chiral, low-molecular dye-on-nanotemplate composite system2016

    • Author(s)
      Y. Okazaki, T. Goto, R. Sakaguchi, Y. Kuwahara, M. Takafuji, R. Oda, H. Ihara
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 45 Pages: 448-450

    • DOI

      10.1246/cl.160047

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Memorized chiral arrangement of gemini surfactant assemblies in nanometric hybrid organic-silica helices2016

    • Author(s)
      N. Ryu, Y. Okazaki, K. Hirai, M. Takafuji, S. Nagaoka, E. Pouget, H. Ihara, R. Oda
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 52 Pages: 5800-5803

    • DOI

      10.1039/c6cc01219a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Manipulation of discrete porphyrin-fullerene nanopillar arrays regulated by the phase separated infiltration of polymer in ternary blended organic thin-films2015

    • Author(s)
      J. Lee, H. Jintoku, Y. Okazaki, T. Sagawa, M. Takafuji, H. Ihara
    • Journal Title

      Solar Energy Materials & Solar Cells

      Volume: 140 Pages: 428-438

    • DOI

      10.1016/j.solmat.2015.04.043

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Induction of CD and CPL to non-chiral fluorescent dyes in chiral nano-pocket created by L-glutamide-based helical nano-assemblies2016

    • Author(s)
      Y. Okazaki, T. Goto, Y. Kuwahara, M. Takafuji, H. Ihara
    • Organizer
      251th ACS National meeting & Expo
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CPL-generation system via chirality induction from self-assembled nanotemplate to non-chiral, low-molecular fluorophores2016

    • Author(s)
      Y. Okazaki
    • Organizer
      6th PHOENICS International Symposium
    • Place of Presentation
      Kumamoto, Japan
    • Year and Date
      2016-02-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Accumulation control of polyaromatic molecules through incorporation into single-walled bilayer membrane nanotubes2015

    • Author(s)
      Y. Okazaki, R. Sakaguchi, M. Takafuji, H. Ihara
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラル超分子ゲルによる未修飾ピレンへの光機能伝達2015

    • Author(s)
      岡﨑豊、坂口隆亮、高藤誠、伊原博隆
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      仙台市, 宮城県
    • Year and Date
      2015-09-15
  • [Presentation] Incorporation behavior of lipophilic molecules into lipid bilayer membrane-based nanotubes2015

    • Author(s)
      Y. Okazaki, R. Sakaguchi, M. Takafuji, H. Ihara
    • Organizer
      250th ACS National meeting & Expo
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-08-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preparation of lipid bilayer membrane-based nanotubes-enclosed polymer composite film2015

    • Author(s)
      Y. Okazaki, S. Konomi, M. Takafuji, H. Ihara
    • Organizer
      250th ACS National meeting & Expo
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-08-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラルな発光性ナノ繊維の作製および光機能評価2015

    • Author(s)
      岡﨑豊、坂口隆亮、高藤誠、伊原博隆
    • Organizer
      第45回繊維学会夏期セミナー
    • Place of Presentation
      北九州市, 福岡県
    • Year and Date
      2015-07-30
  • [Remarks] 伊原研究室ホームページ

    • URL

      http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/~ihara/lab3/index-j.html

URL: 

Published: 2016-12-27  

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