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2012 Fiscal Year Annual Research Report

半導体ナノ結晶界面を基盤とするキラル化学の実践

Research Project

Project/Area Number 22681015
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, 物質創成科学研究科, 准教授 (70379543)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords光物性 / ナノ結晶 / 半導体 / 分子認識 / キラリティ / 表面・界面物性
Research Abstract

申請者は、キラル配位子を有する半導体ナノ結晶における光学活性の起源を明らかにし、配位子-ナノ結晶界面においてキラル構造が記憶されることを初めて見い出した。本研究では、半導体ナノ結晶界面におけるキラル転写、メモリーシステムを確立し、さらに、キラル逆転写・増幅ならびにキラル識別システムへ発展させ、半導体ナノ結晶界面を基盤とするキラル超分子化学の開拓を目指す。
本年度は、表面に局在化したキラル構造とその円偏光二色性(CD)への影響を実証するため、金属結合部位がそれぞれチオールならびにセレノールであるD,L-システインならびにセレノシステインを配位子として、CdSナノ結晶を合成し、CDスペクトルの時間変化を詳細に評価した。その結果、いずれの配位子を用いた場合においても、CdSコア由来の吸収帯に同形状のCDが誘起され、配位子の主な発色団であるカルボニルとCdSコアの誘起分極がCD発現に由来していることを明らかとした。また、低波長領域にあらわれるCDピークについて、ナノ結晶サイズに依存しないことから、ナノ結晶-配位子界面に局在する電子遷移(具体的には金属-配位カルコゲナイド間のMLCT)に由来することが強く示唆された。
コア由来のCDは、システインメチルエステル保護のナノ結晶においては観測されず、未修飾のシステインからのみ観測されることから、ナノ結晶表面における配位子間の相互作用による発色団の配向、それに伴う不斉分極の増大が誘起分極に大きく寄与していることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of PbS/EuS Core/shell Nanocrystals2012

    • Author(s)
      T. Nakashima, H. Nakao, A. Tanaka, Y. Hasegawa, T. Kawai
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 41 Pages: 412-414

    • DOI

      DOI:10.1246/cl.2012.412

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-order nonlinear optical response of a polymer nanocomposite film incorporating semiconducotor CdSe quantum dots2012

    • Author(s)
      X. Liu, Y. Adachi, Y. Tomita, J. Oshima, T. Nakashima, T. Kawai
    • Journal Title

      Opt. Express

      Volume: 20 Pages: 13457-13469

    • DOI

      10.1364/OE.20.013457

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled Self-Assembly of Amphiphiles in Ionic Liquids and Formation of Ionogels by Molecular Tuning of Cohesive Energies2012

    • Author(s)
      T. Nakashima, N. Kimizuka
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 44 Pages: 665-671

    • DOI

      10.1038/pj.2012.73

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Oxidative Cycloreversion Reaction of Photochromic Dithiazolylthiazole2012

    • Author(s)
      T. Nakashima, Y. Kajiki, S. Fukumoto, M. Taguchi, S. Nagao, S. Hirota, T. Kawai
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 134 Pages: 19877-19883

    • DOI

      10.1021/ja309275q

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis and characterization of PbS/EuS core/shell nanocrystals

    • Author(s)
      T. Nakashima
    • Organizer
      International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
  • [Presentation] 表面にキラル配位子を有する半導体ナノ結晶の合成とキラル光学特性

    • Author(s)
      辻知希,中嶋琢也,河合壯
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学

URL: 

Published: 2014-07-24  

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