2022 Fiscal Year Final Research Report
Synthesis and rotatational transmission of compounds with multiple ordered triptycenes
Project/Area Number |
19K15533
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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Research Institution | Tokyo University of Science (2020-2022) Tokyo Institute of Technology (2019) |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 分子ギア / 分子機械 / 分子ブレーキ / トリプチセン / アゾベンゼン / フォトクロミック / 回転運動 |
Outline of Final Research Achievements |
In this study, we synthesized multiple molecular gears consisting of multiple intermeshing rotators of triptycene, an organic compound with a gear-like structure, and analyzed and controlled the transmission of rotation. Specifically, we succeeded in synthesizing 1) a "molecular spur gear" in which up to six rotators arranged in parallel by using a U-shaped organic spacers, 2) a "molecular bevel gear" in which the rotators are vertically intermeshed by using a V-shaped organoplatinum unit as a spacer, and 3) a molecular gear with a "brake component" . In the case of 3), we succeeded in controlling the rotation speed in response to external stimuli.
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Free Research Field |
構造有機化学,超分子化学,有機金属化学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では,1) 最大5 nmまで回転運動を伝達する能力を有し,さらに歯車の噛み合いのオンオフを外部刺激によって制御できる平歯車型分子ギア,2) 回転子の噛み合いをホスフィン配位子の構造で制御できる傘歯車型分子ギア,3) 傘歯車と平歯車が連動して回転運動を起こす分子ギア,4) アゾベンゼンの光異性化(光刺激)とエチニル基への銀イオン配位(化学刺激)という2種類の外部刺激を組み合わせることで2段階の回転速度の制御できる分子ギアの合成に成功した.これらの成果は,未だ研究が進んでいない分子間での回転運動の伝達に関する新しい知見であり,複雑な運動挙動を示す分子機械の開発に大きく寄与するものである.
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