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π電子系空間を基盤とした機能性分子集積素子の開発

Planned Research

Project AreaCoordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices
Project/Area Number 21108011
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

吉沢 道人  Tokyo Institute of Technology, 資源化学研究所, 准教授 (70372399)

Project Period (FY) 2009 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥28,210,000 (Direct Cost: ¥21,700,000、Indirect Cost: ¥6,510,000)
Fiscal Year 2011: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2010: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords配位プログラム / 超分子 / 分子集積 / 芳香族分子 / 自己組織化 / 平面状金属錯体 / 集積化 / 配位結合 / スピン-スピン相互作用
Research Abstract

比較的大きな芳香族分子は非局在化した複数のπ電子を有するため、興味深い分光学的性質を示す。これらを集積したカラム状構造体は、π共役系の三次元的な拡張により、分子単独では観測されない特異な物性を発現する。我々は最近、有機多座配位子と金属イオンの自己組織化により、芳香環の7重集積体を簡便かつ精密に組み上げることに成功した(M.Yoshizawa et al.,JACS,2008,130,5832-5833)。この7重集積体は、上下2つの芳香族分子を有する2つの箱型分子が3次元的にインターロックして、その間に3つの芳香族分子がインターカレーションした構造である。そこで本年度は、7重集積体の"側面官能基化"による1次元自己組織化を達成したので報告する。
まず、芳香環7重集積体の構成成分である、官能基を導入した新規ピラー状配位子は、Diels-Alder反応により効率良く合成した。次に、合成したピラー状配位子、パネル状配位子、シス位をエチレンジアミンで保護したパラジウム錯体(4:6:12の比率)を過剰量のトリフェニレン存在下、水中で混合することにより、目的とする側面を官能基化した7重集積体を定量的に構築することに成功した。この構造は、詳細なNMRおよびX線結晶構造解析により決定した。その結晶構造では、7枚の芳香環が約3.5Aの面間距離で集積していることから、効果的なπ-π相互作用が働いていることが示された。^1HNMRにおいて芳香環に由来するシグナルは、低濃度でシャープに観測されるのに対して、高濃度では顕著にブロード化した。また、DOSYによる拡散係数の値も大きく変化した。さらに、7重集積体はリオトロピック液晶性を発現した。以上のことから、側面官能基化した7重集積体は、高濃度で分子間スタッキングして、1次元方向に自己集積することが明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(21 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Tuning the Stability and Reactivity of Metal-bound Alkylperoxide by Remote SiteSubstitution of the Ligand2010

    • Author(s)
      S.Hikichi, C.Kobayashi, M.Yoshizawa, M.Akita
    • Journal Title

      Chem.Asian J.

      Volume: 5 Pages: 2086-2692

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  • [Journal Article] m × n Stacks of Discrete Aromatic Stacks in Solution2010

    • Author(s)
      Y.Yamauchi, Y.Hanaoka, M.Yoshizawa, M.Akita, T.Ichikawa, M.Yoshio, T.Kato, M.Fujita
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 132 Pages: 9555-9557

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  • [Journal Article] Development of Unique Chemical Phenomena within Nanometer-sized, Self-Assembled Coordination Hosts2010

    • Author(s)
      M.Yoshizawa, M.Fujita
    • Journal Title

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      Volume: 83 Pages: 609-618

    • NAID

      10026384928

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  • [Journal Article] Engineering Double to Quintuple Stacks of a Polarized Aromatic in Confined Cavities2010

    • Author(s)
      Y.Yamauchi, M.Yoshizawa, M.Akita, M.Fujita
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 132 Pages: 960-966

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  • [Journal Article] Engineering Double to Quintuple Stacks of a Polarized Aromatic in Confined Cavities2010

    • Author(s)
      Y.Yamauchi, M.Yoshizawa, M.Akita, M.Fujita
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 132(in press)

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      J.Iwasa, K.Ono, M.Fujita, M.Akita, M.Yoshizawa
    • Journal Title

      Chem.Commun.

      Pages: 5746-5748

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      K.Ono, J.K.Klosterman, M.Yoshizawa, K.Sekiguchi, T.Tahara, M.Fujita
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 131

      Pages: 12526-12527

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      吉沢道人
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      吉沢道人、貴志礼文、李稚鴎
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      吉沢道人
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      静岡大学 化学科講演会
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      静岡大学
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      2009-10-22
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      千葉県 袖ヶ浦
    • Year and Date
      2009-10-06
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      吉沢道人
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      第3回 超分子若手懇談会
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      晴海グランドホテル
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      吉沢道人
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    • Author(s)
      吉沢道人
    • Publisher
      三共出版
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 発光性遷移金属錯体およびその製造方法2010

    • Inventor(s)
      吉沢道人、李稚鴎、貴志礼文、穐田宗隆
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Number
      2010-053609
    • Filing Date
      2010-03-10
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URL: 

Published: 2009-03-31   Modified: 2018-03-28  

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