2021 Fiscal Year Annual Research Report
Nanoporous Structures and Membranes Utilizing Shape-persistent Macrocycles for Aquatic Functional Materials
Publicly Offered Research
| Project Area | Aquatic Functional Materials: Creation of New Materials Science for Environment-Friendly and Active Functions |
|---|
| Project/Area Number |
20H05216
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
河野 慎一郎 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (10508584)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 大環状化合物 / ナノ空間 / 超分子化学 / 分子認識 / 物質輸送 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
以下に、本研究計画において得られた研究成果を示す。
1.らせん状金属錯体型フォルダマーを用いたナノ空間をもつ液晶組織の構築：フォルダマーなどの複雑な分子構造を液晶組織の分子骨格に組み込んだ場合、その集合体中の分子構造を解析する手段は極めて限定される。本研究では、高輝度光科学研究センターの池本博士との共同研究により、集光性が高く、高輝度をもつシンクロトロン放射光を線源とした赤外分光測定(SPring-8, BL43IR)により、配向したカラムナー組織構造内部の配向したらせん状分子構造の評価を行い、金属錯体からなる液晶組織中で集積した分子の局所構造に関する解析を行った (Chem. Commun. 2022, 58, 3274, selected as an inside front cover）。
２. 大環状化合物を用いた二次元多孔性結晶の構築と機能性分子の配列：本研究では、希薄溶液のキャスト法により、大環状化合物がAu(111)基板の上で自己集合し、二次元周期的な構造を形成することを見出した。超高真空条件下における走査型トンネル顕微鏡（STM）観察により、大環状化合物がAu(111)基板上で約4.1 nmの周期で二次元結晶を構築していることが明らかとなった。さらに、超高真空条件下、この二次元多孔性結晶の上にフラーレンC60を真空蒸着することにより、その周期的に並んだ「孔」にフラーレンを捕捉させることで、フラーレンを二次元周期的に配列させることに成功した。驚いたことに、このフラーレンの周期構造は約200 °Cの高温や大気下でもその周期構造を維持することが明らかとなった (J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 6749, selected as a supplementary cover）。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
