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2013 Fiscal Year Annual Research Report

イオンペア超分子構造の2次元化とその機能発掘

Research Project

Project/Area Number 23681016
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

上村 忍  香川大学, 工学部, 講師 (60423498)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords自己組織化 / 走査型プローブ顕微鏡 / 固液界面
Research Abstract

本研究課題は,ヘプタジン誘導体の超分子ビルディングブロックへの利用を志向した2次元での自己組織化構造の構築と,静電的な相互作用を利用したヘプタジン環誘導体のイオンペアの2次元自己組織化を目標とした.
本年度においては,ヘプタジン環誘導体の1つであるシアメルル酸の2次元自己組織化およびメレム・シアメルル酸イオンペア2次元自己組織化に関して重点的に行った.
シアメルル酸はどのような水溶液条件下においても,Au(111)上でランダムな吸着構造が構築されていたため,シアメルル酸-金の相互作用が極めて強いことが推測された.そこで,使用する基板として,有機分子が比較的弱く吸着するヨウ素修飾Au(111)を選択,電気化学走査型トンネル顕微鏡にて吸着挙動を観察した.その結果,シアメルル酸は配列構造を自己組織的に構築したことを確認した.配列構造は水素結合性の2量体が密に配列した構造であり,メレムの配列構造(ハニカムおよび充填構造)とは異なる構造であった.さらに,電気化学的に脱離可能なヨウ素の特性を利用し,配列構造観察後に,その場で電気化学的にヨウ素の脱離を行ったところ,配列構造は消失,直接Au(111)上で確認されたランダム構造が構築された.
さらにメレムとの混合溶液を作製,イオンペアの構築とその自己組織化を試みた.その結果,ランダム構造を構築した.ランダム構造中で分子構造を観察するまでには至らず,イオンペアの状態で配列したことがランダム構造構築の原因なのか,シアメルル酸が優先的に配列しているのかの判別には至らなかった.官能基がわずかに異なるヘプタジン誘導体であったが,吸着特性などが大幅に異なっており,これら2つの分子を静電的に配列するには,溶液条件,基板の選定,電位など外的環境制御が極めて難しいことが明らかとなった.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Thermodynamic Control of 2D Bicomponent Porous Networks of Melamine and Melem: Diverse Hydrogen-Bonded Networks2013

    • Author(s)
      Shinobu Uemura, Masashi Aono, Kenki Sakata, Tamikuni Komatsu, Masashi Kunitake
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 117 Pages: 24815-24821

    • DOI

      10.1021/jp406810c

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Electrochemical STM Investigation of Hydrogen Bonded Self-Assembled Structures at Aqueous Solutions/Electrode Interfaces2014

    • Author(s)
      Shinobu Uemura, Yusuke Nakamura, Masashi Aono, Masashi Kunitake
    • Organizer
      247th ACS National meeting
    • Place of Presentation
      Dallas Convention Center
    • Year and Date
      20140316-20140320
  • [Presentation] STM Investigation of Self-assemble Behavior of Heptazine Derivatives at Solution-Au(111) Interfaces2013

    • Author(s)
      Yusuke Nakamura, Shinobu Uemura, Masashi Kunitake
    • Organizer
      ICFPAM2013
    • Place of Presentation
      Universitu of Auckland, Newzealand
    • Year and Date
      20131208-20131213
  • [Presentation] ヘプタジン環誘導体のナノ集合体の構築とその機能評価2013

    • Author(s)
      中村優佑,上村忍,國武雅司
    • Organizer
      第3回CSJ化学フェスタ2013
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      20131021-20131023
  • [Presentation] 2D Bicomponent structures composed of Melamine and Melem at the Solution/Solid Interface2013

    • Author(s)
      Shinobu Uemura, Masashi Aono, Kenki Sakata, Tamikuni Komatsu, Masashi Kunitake
    • Organizer
      IVC-19
    • Place of Presentation
      Le Palais des Congrès de Paris, Paris, France
    • Year and Date
      20130909-20130913
  • [Presentation] 自己組織化による界面ナノ構造の構築とその場観察2013

    • Author(s)
      上村 忍
    • Organizer
      第29回若手化学者のための化学道場
    • Place of Presentation
      KKRホテル広島
    • Year and Date
      20130830-20130831
    • Invited
  • [Presentation] 固-液界面におけるヘプタジン環誘導体の自己組織化挙動のSTM観察

    • Author(s)
      中村優佑,上村忍,國武雅司
    • Organizer
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場およびAIMビル
  • [Presentation] 走査型プローブ顕微鏡による界面における分子挙動の評価

    • Author(s)
      上村 忍
    • Organizer
      第32回無機高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京理科大学森戸記念館
    • Invited
  • [Presentation] Electrochemical STM investigation of 2D bicomponent honeycomb structures at the aqueous solution/Au(111) interface

    • Author(s)
      Shinobu Uemura, Yusuke Nakamura, Masashi Kunitake
    • Organizer
      ICFPAM2013
    • Place of Presentation
      Universitu of Auckland, Newzealand
  • [Presentation] 固液界面における2次元自己組織化構造の熱力学的制御

    • Author(s)
      上村 忍
    • Organizer
      高分子学会九州支部フォーラム
    • Place of Presentation
      熊本大学百周年記念館
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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