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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanical-force-driven molecular engine bearings

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion
Project/Area Number 19H05376
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

松野 太輔  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80749143)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords分子ベアリング / 発動分子 / フラーレン / 動的挙動
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は,「機械力により駆動する発動分子ベアリング」と題し,申請者らが研究を進めてきた「分子ベアリング」を「発動分子」の観点に基づき機能化することを目指すものである.本研究では,以下に示す3つの研究項目を段階的に実施する計画としていた.すなわち,[1] 発動分子ベアリングの構築,[2] 共有結合開裂による分子ベアリング構築,[3] 発動分子としての物性と機能開拓の三項目である.前年度の2019年度には項目1及び2を進めた.2020年度には,これらの項目を更に推し進めるとともに,項目3の検討を行った.結果,当初の目的であった発動分子ベアリングの開発・機能化に成功した.すなわち,筒状分子[4]CCと,ダンベル状アザフラーレン二量体 (C59N)2 からなる二輪型分子ベアリングを構築し,これに化学的刺激を与えることでダンベル状二量体の共有結合開裂にともなう構造変化を起こすことを明らかにした.すなわち,「発動分子」として働く分子ベアリングの開発に成功したものである.また,この開裂した分子ベアリングに対し,ヒドロキシ基・エトキシ基などいくつかの置換基を導入し,置換基の立体に応じて動的挙動に変化を加えた.この成果はAngewandte Chemie International Edition誌に報告した.また関連する成果として,有機多孔性材料である環状ナフタレン多量体の合成・構造とガス吸着挙動に関する成果をChemistry An Asian Journal誌に報告した.

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 Other

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

  • [Journal Article] A Case Study of Stereoisomerism with [6]Cyclo[4]helicenylenes2021

    • Author(s)
      Matsuno Taisuke、Yang Yong、Nanjo Yuki、Isobe Hiroyuki、Sato Sota
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 50 Pages: 110~112

    • DOI

      10.1246/cl.200717

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselectivity in spontaneous assembly of rolled incommensurate carbon bilayers2021

    • Author(s)
      Matsuno Taisuke、Ohtomo Yutaro、Someya Maki、Isobe Hiroyuki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: 1575

    • DOI

      10.1038/s41467-021-21889-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fused Quinoidal Dithiophene‐Based Helicenes: Synthesis by Intramolecular Radical?Radical Coupling Reactions and Dynamics of Interconversion of Enantiomers2021

    • Author(s)
      Li Guangwu、Matsuno Taisuke、Han Yi、Wu Shaofei、Zou Ya、Jiang Qing、Isobe Hiroyuki、Wu Jishan
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 60 Pages: N.D.

    • DOI

      10.1002/anie.202100606

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ineffective OH Pinning of the Flipping Dynamics of a Spherical Guest within a Tight‐Fitting Tube2020

    • Author(s)
      Matsuno Taisuke、Someya Maki、Sato Sota、Maeda Satoshi、Isobe Hiroyuki
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Pages: 14570~14576

    • DOI

      10.1002/anie.202005538

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystalline Naphthylene Macrocycles Capturing Gaseous Small Molecules in Chiral Nanopores2020

    • Author(s)
      Matsuno Taisuke、Fukunaga Kengo、Kobayashi Shuhei、Sarkar Parantap、Sato Sota、Ikeda Takuji、Isobe Hiroyuki
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 15 Pages: 3829~3835

    • DOI

      10.1002/asia.202000876

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 固体内テラヘルツ回転を示す分子ベアリング2021

    • Author(s)
      寺崎成哉,松野太輔,磯部寛之
    • Organizer
      東京大学第12回低温科学研究センター研究交流会
  • [Presentation] 異なるパネルを交互に連結した剛直なキラル筒状分子2021

    • Author(s)
      福永隼也,沢辺千鶴,松野太輔,竹谷純一,岡本敏宏,磯部寛之
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 湾曲π共役境界面における極微摩擦を実現する超分子ベアリングの開発2021

    • Author(s)
      松野太輔
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Invited
  • [Presentation] キラルな細孔に気体分子を吸着する結晶性ナフチレンマクロサイクル2021

    • Author(s)
      福永健悟,松野太輔,小林周平,Parantap Sarkar,佐藤宗太,池田拓史,磯部寛之
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 固体内テラヘルツ回転を示す分子ベアリング2021

    • Author(s)
      寺崎成哉,松野太輔,磯部寛之
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 結晶性ナフチレンマクロサイクルの細孔内吸着による窒素分子のキラル配置2020

    • Author(s)
      福永健悟,松野太輔,小林修平,SARKAR Parantap,佐藤宗太,池田拓史,磯部寛之
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 酸素官能基による極性球状ゲストの円筒状ホスト内での反転ダイナミクス制御2020

    • Author(s)
      染谷真希,松野太輔,佐藤宗太,前田理,磯部寛之
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ
  • [Remarks] 物理有機化学研究室

    • URL

      https://physorg.chem.s.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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