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動的界面を利用したビナフチルのヘリシティ制御

研究課題

研究課題/領域番号 13J09503
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 複合材料・物性
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

森 泰蔵  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013 – 2014
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,530千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード界面 / Langmuir-Blodgett膜 / 両親媒性 / ビナフチル / ヘリシティ制御 / 液晶 / 金ナノ粒子 / 気水界面 / 軸性キラル
研究実績の概要

分子のキラリティやヘリシティを動的に変化させることで、生体分子や酵素を模倣した分子認識や分子モーターが実現できる。軸性キラルを有するビナフチルは二面角を変化させることで容易にそのヘリシティを制御できる。動的界面およびナノ粒子表面上におけるビナフチルのヘリシティ制御を試みた。
両親媒性ビナフチル誘導体を合成し、気水界面に展開しLangmuir-Blodgett膜を作製した。円偏光二色性スペクトル測定から、表面圧によりビナフチルの二面角が変化することが分かった。表面圧一分子専有面積曲線から圧縮過程でビナフチルへ与えられるエネルギー量を算出した。DFTによるモデル分子からビナフチルの二面角を変化させるためのエネルギー量を計算した。両者を比較することで、圧縮過程においてビナフチルへ与えられるエネルギー量は、二面角を変化させうる値であることが分かった。
次に、マトリックスとして脂質を用いて気水界面上でビナフチル誘導体の二面角制御を試みた。円偏光二色性スペクトル測定から大きな表面圧で転写したLangmuir-Blodgett膜中におけるビナフチルトランソイド構造を取ることが示唆された。ブリュースター角顕微鏡観察から、表面圧の高い膜中でビナフチル誘導体は結晶化していると考えられる。
次に、ビナフチル誘導体を修飾した金ナノ粒子を合成した。円偏光二色性スペクトル測定から、金ナノ粒子表面に修飾されたビナフチル誘導体は、有機溶媒中ではシソイド構造を取ることが分かった。得られた金ナノ粒子をネマチック液晶に少量添加しキラルネマチック液晶を調製できた。液晶の巻き方向を相溶性試験で判定した。その結果、ビナフチル誘導体は液晶中でトランソイド構造を取ることが分かった。つまり、有機溶媒と液晶を用いることで、金ナノ粒子表面に修飾されたビナフチル誘導体のヘリシティを制御できた。

現在までの達成度 (段落)

本年度にて、就職にともない特別研究員PDの身分を辞退するため本研究課題は平成26年度が最終年度になるので記入しない。

今後の研究の推進方策

本年度にて、就職にともない特別研究員PDの身分を辞退するため本研究課題は平成26年度が最終年度になるので記入しない

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件)

  • [雑誌論文] Aligned 1-D Nanorods of a π-Gelator Exhibit Molecular Orientation and Excitation Energy Transport Different from Entangled Fiber Networks2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sakakibara, P. Chithra, B. Das, T. Mori, M. Akada, J. Labuta, T. Tsuruoka, S. Maji, S. Furumi, L.K. Shrestha, J.P. Hill, Somobrata Acharya, K. Ariga, A. Ajayaghosh
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 136 号: 24 ページ: 8548-8551

    • DOI

      10.1021/ja504014k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular Imaging of Cesium Distribution in Arabidopsis using Cesium Green2014

    • 著者名/発表者名
      M. Akamatsu, H. Komatsu, T. Mori, E. Adams, R. Shin, H. Sakai, M. Abe, J.P. Hill, K. Ariga
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 6 号: 11 ページ: 8202-8211

    • DOI

      10.1021/am5009453

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting, visualizing, and measuring gold nanoparticle chirality using helical pitch measurements in nematic liquid crystal phases2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sharma, T. Mori, H.-C. Lee, M. Worden, E. Bidwell, T. Hegmann
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 8 号: 12 ページ: 11966-11976

    • DOI

      10.1021/nn504980w

    • 説明
      電子版刊行済
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multicolour Fluorescent Memory based on the Interaction of Hydroxy Terphenyls with Fluoride Anions2014

    • 著者名/発表者名
      M. Akamatsu, T. Mori, K. Okamoto, H. Sakai, M. Abe, J.P. Hill, K. Ariga
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 20 号: 49 ページ: 16293-16300

    • DOI

      10.1002/chem.201404089

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Dimensional Nanofabrication and Supramolecular Functionality Controiled by Mechanical Stimuli2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ariga, T. Mori, M. Akamatsu
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 554 ページ: 32-40

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2013.05.060

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bridging the Difference to the Billionth-of-a-Meter Length Scale : How to Operate Nanoscopic Machines and Nanomaterials by using Macroscopic Actions2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ariga, T. Mori, S. Ishihara, K. Kohsaku, J. Hill
    • 雑誌名

      Chem. Mat.

      巻: 26 号: 1 ページ: 519-532

    • DOI

      10.1021/cm401999f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fullerene Nanoarchitectonics : from Zero to Higher Dimensions2013

    • 著者名/発表者名
      L. K. Shrestha, J. Qingmin, T. Mori, K. Miyazawa, Y. Yamauchi, J. Hill, K. Ariga
    • 雑誌名

      Chem. -Asian J

      巻: 8 号: 8 ページ: 1662-1679

    • DOI

      10.1002/asia.201300247

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interfacial Nanoarchitectonics : Lateral and Vertical Static and Dynamic2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ariga, T. Mori, J. Hil
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 27 ページ: 8459-8471

    • DOI

      10.1021/la4006423

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphiphile nanoarchitectonics : from basic physical chemistry to advanced applications2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ramanathan, L. K. Shrestha, T. Mori, J. Qingmin, J. Hill, K. Ariga
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 15 号: 26 ページ: 10580-10611

    • DOI

      10.1039/c3cp50620g

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] What can be done with Langmuir-Blodgett Method? Recent Developments and its Critical Role in Materials Science2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ariga, Y. Yamauchi, T. Mori
    • 雑誌名

      Adv. Mater.

      巻: 25 号: 45 ページ: 6477-6512

    • DOI

      10.1002/adma.201302283

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superhelix Structure in Helical Conjugated Polymers Synthesized in an Asymmetric Reaction Field2013

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, K. Akagi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 号: 17 ページ: 6699-6711

    • DOI

      10.1021/ma401092v

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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