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多環芳香族パネルを有する動的ケージの構築とその高次フラーレンの選択的分離

Research Project

Project/Area Number 17F17816
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Organic and hybrid materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology
Host Researcher 吉沢 道人  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70372399)
Foreign Research Fellow CATTI LORENZO  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
Catti Lorenzo  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2017-11-10 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords分子ケージ / 分子カプセル
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、多環芳香族パネルを有する動的ケージを新規に構築するとともに、その機能の開拓を行う。まず、配位結合やパイスタッキング相互作用、動的共有結合などを利用して、新規な動的ケージの構築に挑戦する。例えば、湾曲型の多環芳香族パネルにホルミル基を導入した前駆体を合成し、それとアミノ基を持つ架橋分子との脱水縮合で、狙いとする動的ケージを構築する。また、種々の多環芳香族パネルを含む分子パーツの自己組織化で、空間性質の異なる分子ケージも構築する。次に、得られた動的分子ケージを使って、特異な分子内包機能を開拓する。特に、難溶性で分離が困難な高次フラーレンの選択的な内包に挑戦する。さらに、水中で機能する外部刺激応答性の分子ケージやカプセルの開発にも挑戦する。
本年度は、外部刺激に応答する新規な動的カプセルの構築と機能開拓を検討した。具体的には、湾曲型の多環芳香族骨格に酸化還元活性なフェノチアジン環を導入することで、新たなV型両親媒性分子を合成した。それらは水中で、疎水効果とパイスタッキング相互作用を駆動力に自己組織化することで、新たな球状の動的カプセルを形成した。その三次元構造をNMR, DLS, AFM 分析で解明した。また、動的カプセルの分光学的性質や電気化学的性質を調査した。その結果、酸化によりラジカルカプセルを可逆的に生成できることが判明した。さらに、種々のゲスト分子の内包と外部刺激により放出を達成した。水中で利用できる新規な動的カプセルを構築すると共に、その特異機能を明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report

Research Products

(9 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A Redox-Active Heterocyclic Capsule: Radical Generation, Oxygenation, and Guest Uptake/Release2019

    • Author(s)
      Satoh Yoshiyuki、Catti Lorenzo、Akita Munetaka、Yoshizawa Michito
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 141 Issue: 31 Pages: 12268-12273

    • DOI

      10.1021/jacs.9b03419

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bent Anthracene Dimers as Versatile Building Blocks for Supramolecular Capsules2019

    • Author(s)
      Yoshizawa Michito、Catti Lorenzo
    • Journal Title

      Accounts of Chemical Research

      Volume: 52 Issue: 8 Pages: 2392-2404

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.9b00301

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polyaromatic Nanocapsules as Photoresponsive Hosts in Water2019

    • Author(s)
      L. Catti, N. Kishida, T. Kai, M. Akita, M. Yoshizawa
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 10

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polyaromatic molecular tubes: from strategic synthesis to host functions2018

    • Author(s)
      Yazaki Kohei、Catti Lorenzo、Yoshizawa Michito
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 26 Pages: 3195-3206

    • DOI

      10.1039/c8cc00799c

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional Host Structures: Catalysis and Light-Triggered Guest-Release2019

    • Author(s)
      ◯L. Catti
    • Organizer
      Sichuan University International Young Scholars Forum
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Aromatic Micelles as Light-Responsive Hosts in Water2019

    • Author(s)
      ◯L. Catti, N. Kishida, M. Akita, M. Yoshizawa
    • Organizer
      18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photoresponsive Aromatic Micelles Comprising ortho-Substituted Bent Amphiphilic Compounds2018

    • Author(s)
      L. Catti, N. Kishida, T. Kai, M. Akita, M. Yoshizawa
    • Organizer
      第67回 高分子討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Catalysis inside the Hydrogen Bond-Based Resorcin[4]arene Hexamer2018

    • Author(s)
      L. Catti
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 穐田・吉沢研究室ホームページ

    • URL

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

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-11-13   Modified: 2021-01-27  

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