2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of molecular actuators utilizing heteroatom interactions and their application to functional materials
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16K05898
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
仲程 司 近畿大学, 理工学部, 准教授 (10375371)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 分子アクチュエーター / 酸化還元反応 / 構造制御 / ベルト状構造 / 包接空間 / 金属ナノ粒子 / センシング材料 / ハイパーバレントジカチオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究課題名「ヘテロ原子間相互作用を活用する分子アクチュエーターの構築と機能材料への展開」として、これまで単年度ごとに詳細な研究計画を立て研究を進めてきた。
平成２８年度は、環状セレン化合物に1-Aminopyreneを2つ導入した化合物(SeAPy)を合成し、その酸化還元反応に伴う構造変化と蛍光特性の変化の様子を単結晶X線結晶構造解析・蛍光スペクトル等により明らかにした。その結果、SeAPyが電子の受け渡しを可視的にセンシングできる分子材料となることを確認した。続いて、SeAPyとテトラクロロ金(III)酸四水和物を混合した溶液に対して紫外線照射を行うことで、金ナノ粒子が生成されることを確認した。透過型電子顕微鏡による観察と各種スペクトルを用いた観察から、SeAPyのハイパーバレントジカチオン体が金ナノ粒子の保護基として機能していることを確認した。
平成29年度は、白金や銀・パラジウムなどの金以外の金属に関しても金属ナノ粒子を生成できることを確認した。また、SeAPyのジカチオン体で保護された金ナノ粒子に対しフェニルエタンチオールを反応させたところ、粒子径が変化することなく金ナノ粒子の保護基がSeAPyのジカチオンからフェニルエタンチオールに交換されることを確認した。最終年度（平成３０年度）は、新規ベルト状ポリセレノシクロファンの合成とその酸化還元反応を利用した構造制御を目指して研究を進めた。まず、環状セレノチオフェンをベルト状に連結することで、新規なベルト状化合物(1)を合成した。得られた化合物1の単結晶Ｘ線構造解析に成功し、その構造が当初予測していたような剛直かつベルト状の構造で、内部に包接空間を有していることを明らかにした。しかしながら、化合物１は各種有機溶媒への溶解性が極端に低かった。そのため、化合物1の各種スペクトル測定および電気化学特性の評価は今後の課題である。
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| Remarks |
研究者の所属する研究室のホームページ
研究概要欄に記載したカルコゲン化合物の箇所に、今回の研究テーマである分子アクチュエーターが紹介されている。
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