無機クラスター高次ネットワーク構造の構築と機能創発

• 研究領域: 分子ナノシステムの創発化学
• 研究課題/領域番号: 20111009
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小西 克明 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 教授 (80234798)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 68,770千円 (直接経費: 52,900千円、間接経費: 15,870千円); 2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2011年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2010年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2009年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円); 2008年度: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
• キーワード: 結晶材料 / 自己組織化 / 分子認識 / 超分子 / クラスター / 発光材料 / ナノ材料 / 金属クラスター

研究概要

金属原子の集合体であるクラスターを構造単位として用いた特定のモルフォルジーを有する無機集積体の構築を目指して、幾何構造、組成が規定された単位クラスター種の探索を行なった。その結果、創発的プロセスを含む自己組織化を利用することで、従来法では得られない特異な幾何構造、金属数を有する新奇金クラスターをいくつか見いだすともに、そのユニークな光科学的特性を明らかにした。さらに、それらのクラスター種に導入された機能団を足がかりにクラスター集積構造の構築検討を行なった。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic Properties of [Core+exo]-type Gold Clusters: Factors Affecting the Unique Optical Transitions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukatsu Shichibu and Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: No.4(印刷中) 号: 11 ページ: 6570-6575
  • DOI: 10.1021/ic4005592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile synthesis and optical of magic-number Au13 clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukatsu Shichibu, Kai Suzuki, and Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: No.4 号: 14 ページ: 4125-4129
  • DOI: 10.1039/c2nr30675a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique [core+two] structure and optical property of dodeca-ligated undecagold cluster: Critical contribution of the exo gold atoms to the electronic structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukatsu Shichibu, Yutaro Kamei, and Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: No.48 号: 61 ページ: 7559-7561
  • DOI: 10.1039/c2cc30251a
  • NAID: 120005228240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of Small Gold Clusters with Unique Geometries through Cluster-to-Cluster Transformation. Octanuclear Clusters with Edge-sharing Gold Tetrahedron Motifs (2011)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Kamei, Yukatsu Shichibu, and Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: No.50 号: 32 ページ: 7442-7445
  • DOI: 10.1002/anie.201102901
  • 査読あり
• [雑誌論文] HCl-induced Nuclearity Convergence in Diphosphine-protected Ultrasmall Gold Clusters: A Novel Synthetic Route to "Magic-Number" Au13 Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukatsu Shichibu and Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Small 巻: No.6 号: 11 ページ: 1216-1220
  • DOI: 10.1002/smll.200902398
  • 査読あり
• [雑誌論文] HCl-induced Nuclearity Convergence in Diphosphine-protected Ultrasmall Gold Clusters : A Novel Synthetic Route to "Magic-Number" Au13 Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Small 5 ページ: 1216-1220
  • 査読あり
• [雑誌論文] HCl-induced Nuclearity Convergence in Diphosphine-protected Ultrasmall Gold Clusters : A Novel Synthetic Route to "Magic-Number" Au_<13> Clusters. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
  • 雑誌名: Small 巻: 6 ページ: 1332-1335
  • 査読あり
• [学会発表] チオレート配位子を位置特異的に導入したAu8クラスターの合成と酸化還元挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小林直貴、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] 有機配位子修飾サブナノ金クラスターの合成と光機能探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林直貴、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] 含水有機溶媒中におけるAu6クラスターのフォトクロミック特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張明〓、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] 有機機能団で修飾した金クラスターの合成と性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林直貴、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 含水有機溶媒中におけるAu6クラスターの特異的な光応答活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張明〓、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 環状金属チオラートクラスターの選択的な金属イオンとの錯形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬田敬太、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部2012 夏期研究発表会
  • 発表場所: 旭川工業高等専門学校
  • 年月日: 2012-08-04
• [学会発表] 金クラスターとポリ酸からまる多孔性複合結晶の設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤雄貴、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部2012 夏期研究発表会
  • 発表場所: 旭川工業高等専門学校
  • 年月日: 2012-08-04
• [学会発表] Unique optical properties of non-spherical molecular gold clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 16^<th> International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: ルーベンカトリック大学(ベルギー)
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] Unique optical properties of non-spherical molecular gold clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuaki Konishi
  • 学会等名: 16th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: ルーベンカトリック大学（ベルギー）
  • 年月日: 2012-07-10
  • 招待講演
• [学会発表] 新規サブナノAuクラスター群の合成と構造に基づく特性開拓 (2012)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 酸化還元によりコア構造転移を示す非球状サブナノ金属クラスター (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、Maxwell Reinhardt、Neil Robertson、小西克明
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 金クラスターとポリ酸からなる多孔性複合結晶の構築と特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤雄貴、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Non-Spherical Gold Clusters Exhibit Intense Absorption Bands : Correlation between Geometric and Electronic Structures (2012)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: Gold2012
  • 発表場所: 京王プラザホテル東京
• [学会発表] Molecular Au8 clusters with unique geometries and optical/redox properties (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、Maxwell Reinhardt、Neil Robertson、小西克明
  • 学会等名: Gold2012
  • 発表場所: 京王プラザホテル東京
• [学会発表] 金を含む二元系金属サブナノクラスターの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 李卿、亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: ナノ学会第10回大会
  • 発表場所: 大阪大学会館
• [学会発表] Non-Spherical-Shape Gold Clusters with Unique Absorption Bands: Correlation between Geometric and Electronic Structures (2012)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 第14回IACIS国際会議
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] Unique optical and redox properties of ultrasmall gold clusters with defined core structures (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第14回IACIS 国際会議
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] チオラート配位金ナノ粒子の合成と光化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川大輔、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
• [学会発表] アルキニルで表面修飾したサブナノAu13 クラスター誘導体の合成と発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大塚英華、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
• [学会発表] ユニークな吸収バンドを有する非球状型Auクラスター群の合成と幾何・電子構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
• [学会発表] サブナノAu クラスターの酸化還元特性を利用した機能探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
• [学会発表] Syntheses of Novel Au 8 Clusters and their Optical Responses to Metal Ions (2011)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 11^<th> International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Casa de Convalescencia(スペイン)
• [学会発表] Organic-modified Cadmium Chalcogenide Clusters bearing Recognition Site near the Inorganic Core: Selective Luminescence Response to Lipophilic Phenols (2011)
  • 著者名/発表者名: 小西克明、福永直人
  • 学会等名: International Symposium on Clusters and nano-Structures
  • 発表場所: Jefferson Hotel(アメリカ)
• [学会発表] 特徴的な吸収バンドを有するサブナノAu クラスター群の合成と幾何・電子構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会2011
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] Post 合成法を用いるユニークなコア構造をもつサブナノ金クラスターの創製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小西克明、亀井優太朗、七分勇勝
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
• [学会発表] ユニークな吸収帯を有するサブナノAu クラスター群の合成と幾何-電子構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
• [学会発表] サブナノAu クラスターの表面修飾と機能化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大塚英華、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
• [学会発表] 酸化還元により幾何構造が変化する新規Au8 クラスター (2011)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
• [学会発表] Facile Synthesis of Ultrasmall Gold Clusters with Unique Core Geometries via Post-Synthetic Methods (2011)
  • 著者名/発表者名: 小西克明、七分勇勝
  • 学会等名: Advanced complex inorganic materials
  • 発表場所: ナミュール大学(ベルギー)
• [学会発表] 金属コアの柔軟性を利用した新規Au クラスター群の合成と特性開拓 (2011)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: ナノ学会第9回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 金原子間の弱い相互作用を利用したAu クラスターの合成と新規特性の開拓 (2011)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
• [学会発表] cluster-to-cluster型の変換を利用したサブナノAu クラスターの合成と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
• [学会発表] 有機保護Au ナノクラスター中に生成した露出無機表面の特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2011年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] Anapproach for luminescentguest-sensing modules (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗・七分勇勝・小西克明
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: ホノルル
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] HCl-induced nuclearity convergence of polydisperse gold clusters via re-assembly process : facile synthesis of magic-number icosahedral Au13 clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝・小西克明
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: ホノルル
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] サブナノAuクラスター群が示す多様な骨格構造と動的特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗・七分勇勝・小西克明
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] サブナノAuクラスターの構造評価と光化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] 露出金属サイトを有する有機保護Au クラスターの特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部2010年夏季研究発表会
  • 発表場所: 函館工業高等専門学校
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] Molecular Communication at the Organic-Cluster Heterogeneous Interface (2010)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: The 25^<th> CRC International Symposium
  • 発表場所: 洞爺パークホテル
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] ジホスフィン配位Auクラスターの幾何構造と光化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝・小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] An approach for luminescent guest-sensing modules (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター(アメリカ)
• [学会発表] HCl-induced nuclearity convergence of polydisperse gold clusters via re-assembly process : facile synthesis of magic-number icosahedral Au13 clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター(アメリカ)
• [学会発表] サブナノAuクラスター群が示す多様な骨格構造と動的特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [学会発表] 露出サイトを有する有機保護Auナノクラスターの反応と相互作用特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [学会発表] サブナノAuクラスターの構造評価と光化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、亀井優太朗、小西克明
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [学会発表] Acid-induced nuclearity alteration in diphosphine-protected ultrasmall gold clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第5回大環状化合物および超分子化学国際会議
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] Reactions on the inorganic surface of organic-modified gold nanoclusters (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第5回大環状化合物および超分子化学国際会議
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] クラスター性ナノ金属種の無機表面で起こる化学事象の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会ATP 依頼講演
  • 発表場所: 近畿大学
• [学会発表] ナノクラスター化合物の分子認識特性と応答機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会特別企画講演
  • 発表場所: 近畿大学
• [学会発表] 半導体クラスター表面での分子認識を駆動力とする発光センシング (2010)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
• [学会発表] ジホスフィン配位Auクラスター幾何構造と光化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
• [学会発表] クラウン型配座を持つサブナノAuクラスターの合成と性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
• [学会発表] 有機保護金ナノクラスターの無機表面が示す反応特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、村上嘉崇、小西克明
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
• [学会発表] クラウン型Auクラスターの合成と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 有機保護金ナノ粒子の無機用免状の反応特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、小西克明
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] ジホスフィン配位Auクラスターの幾何構造と光化学特 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小西克明、七分勇勝
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
• [学会発表] 二十面体構造を持つAu13クラスターの合成と誘導化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝・小西克明
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 有機保護金クラスターの無機表面上でおきる物質間相互作用と反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木快、村上嘉崇、小西克明
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] メタロクラウンユニットを有するAuクラスターの合成と性質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 亀井優太朗、小西克明、七分勇勝
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] 二十面体構造を持つAu13 クラスターの合成と誘導化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小西克明、七分勇勝
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] 半導体ナノクラスター表面での分子認識を用いた発光センシング (2009)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 日本分析化学会第58年会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 二十面体構造をとるAu13 クラスターの合成と光化学特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第5回ホスト-ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 宇都宮大学
• [学会発表] 構造が規定された誘導化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 七分勇勝、小西克明
  • 学会等名: 第89日本化学会春季年次大会
  • 発表場所: 日本大学
• [学会発表] ソフトナノ界面を利用するクラスター性金属種の機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 第89日本化学会春季年次大会
  • 発表場所: 日本大学
• [学会発表] クラスター性ナノ金属種のソフト界面化学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小西克明
  • 学会等名: 第39回中部化学関係学協会支部連合協議会秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Post合成法を用いるユニークなコア構造をもつサブナノ金クラスターの創製
  • 著者名/発表者名: 小西 克明、亀井優太朗、七分 勇勝
  • 学会等名: 第６１回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山）
  • 招待講演
• [産業財産権] Au13クラスタ及び金クラスタの製造方法 (2009)
  • 発明者名: 小西克明、七分勇勝
  • 権利者名: 小西克明、七分勇勝
  • 産業財産権番号: 2009-074237
  • 出願年月日: 2009-03-25