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金属錯体の自己組織化による分子認識空間の構築と情報変換

研究課題

研究課題/領域番号 16074211
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

君塚 信夫  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90186304)

研究分担者 松浦 和則  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (60283389)
森川 全章  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (10363384)
黒岩 敬太 (黒岩 啓太)  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (70336006)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2007年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2005年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード自己組織化 / 一次元金属錯体 / スピンクロスオーバー / 分子適応空間 / アゾベンゼン / 水素結合 / スピン転移 / ゲル / 液晶 / フィルム / 蛍光 / エネルギー移動 / ナノ金属錯体 / ナノワイヤ / トリアゾール / 発色団 / 酸化還元 / オルガノゲル / 一次元錯体 / 分子認識 / 超分子 / サーマルヒステリシス
研究概要

本研究は、従来バルク固体中でのみ構造が維持されていた一次元混合原子価錯体を脂溶性のナノワイヤーに変換し、その表面における分子適応空間の創成を試みた。
Fe(II)トリアゾール錯体FeII(I)3C12のクロロホルム溶液に、Fe(II)イオンと等モルの長鎖アルコール(C12OH, C14OH)を添加してキャストしたところ、FT-IRスペクトルよりROHとCl-の間にイオン性水素結合が形成されることを確認した。C12OH、C14OHをドープしたキャストフィルムにおいては、アルキル鎖間のvan der Waals力とイオン性水素結合(ROH…Cl-)の両方によって、スピンクロスオーバーに顕著な熱履歴が誘起された。キャストフィルムのX線構造解析において、ラメラーヘキサゴナル構造の転移が観測されることから、この構造相転移が双安定性をもたらし、スピンクロスオーバー特性を超分子化学的に制御することに成功した。またさらに、この分子適応空間にピレンスルホン酸を対イオンとして導入したところ、その蛍光強度がスピンクロスオーバーと連動して変化することが判った。即ち、一次元主鎖のスピン状態が錯体表面の芳香族発色団の光緩和過程を支配することが明らかとなった。次に、一次元金属錯体のモルフォロジーを光制御する目的で、アゾベンゼン基を導入したFeII(2)3(BF4)2を合成した。この錯体はクロロシクロヘキサン中では黄色のゲルを形成するが、このゲルに紫外光を2-3分照射すると、トランス/シス異性化が速やかに起こり、オレンジ色の溶液となった。AFM観察より、アゾベンゼン基の光異性化に伴い錯体鎖が柔軟な構造に変化していることが確認された。このように、脂溶性一次元錯体の表面に分子適応空間という新しい概念の表面空間を想定でき、その機能制御の基礎となる方法論を開拓した。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (36件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) 図書 (8件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Coordination Structure Changes of Linear Co(II) Triazole Complexes Induced by Binding of Long-Chained Alcohols. Adaptive Molecular Clefts.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroiwa, N. Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 192-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembly-Directed Spin Conversion of Iron(II) 1, 2, 4-Triazole Complexes in Solution and Their Effect on Photorelaxation Processes of Fluorescent Counter Ions2008

    • 著者名/発表者名
      H. Matsukizono, K. Kuroiwa, N. Kimizuka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 132

      ページ: 5622-5623

    • NAID

      10021079696

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Structure Changes of Linear Co(II) Triazole Complexes Induced by Binding of Long-Chained Alcohols. Adaptive Molecular Clefts.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroiwa, N. Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem. 37

      ページ: 192-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-Assembly-Directed Spin Conversion of Iron(II) 1, 2, 4-Triazole Complexes in Solution and Their Effect on Photorelaxation Processes of Fluorescent Counter Ions2008

    • 著者名/発表者名
      H. Matsukizono, K.Kuroiwa, N. Kimizuka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 132

      ページ: 5622-5623

    • NAID

      10021079696

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selr-assmbly-directed Spin Conversion of Iron(II) 1,2,4-Triazole Complexes in Solution and Their Effect on Photorelaxation Processes of Fluorescent Counter Ions2008

    • 著者名/発表者名
      H., Matsukizono・K., Kuroiwa・N., Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 446-447

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological Transformation of Ultrathin Gold Nanosheets to Rounded Nanotapes in the Photomediated Reduction Process2008

    • 著者名/発表者名
      T., Shiraki・M-a., Morikawa・N., Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 352-353

    • NAID

      10021078889

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Structure Changes of Linear CoII Triazole Complexes Inkuced by Binding of Long-Chained Alcohols. Adaptive Molecular Clefts.2008

    • 著者名/発表者名
      K., Kroiwa・N., Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 192-193

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Control of Spin Crossover Phenomena in Lipophilic Fe(II) 1, 2, 4-Triazole Complexes2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroiwa, T. Shibata, 他5名
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. A, Polym Chem 7

      ページ: 5192-5202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-Responsive Molecular Wires of Fe(II) Triazole Complexes in Organic Media and Light-induced Morphological Transformations2006

    • 著者名/発表者名
      S. Kume, K. Kuroiwa, N. Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 2442-2444

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Control of Spin Crossover Phenomena in Lipophilic Fe(II) 1, 2, 4-Triazole Complexes2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroiwa, T. Shibata, N.Kimizuka, et al.
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. A. Polym. Chem. 7

      ページ: 5192-5202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-Responsive Molecular Wires of Fe(II) Triazole Complexes in Organic Media and Light-induced Morphological Transformations2006

    • 著者名/発表者名
      Shoko KUME et al.
    • 雑誌名

      Chem. Commun. 23

      ページ: 2442-2444

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Supramolecular Control of Spin Crossover Phenomena in Lipophilic Fe(II) 1, 2,4-Triazole Complexes.2006

    • 著者名/発表者名
      Keita KUROIWA et al.
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci., Part A 44

      ページ: 5192-5202

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Supramolecular Solvatochromism. Effect of Solvents on the Self-assembly and Charge Transfer2006

    • 著者名/発表者名
      Keita KUROIWA et al.
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Material 7

      ページ: 629-634

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatio-selective Surface Modification of Glass Assisted by Laser-induced Depositio of Gold Nanoparticle2006

    • 著者名/発表者名
      Hironobu TAKAHASHI et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 515・4

      ページ: 1618-1622

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 金属錯体を主鎖に含む自己組織性ナノファイバー2006

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 雑誌名

      高分子 55・3

      ページ: 138-141

    • NAID

      10020524285

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 金属錯体を主鎖とする自己組織性ナノワイヤーの設計と動的機能2006

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 雑誌名

      未来材料 6・11

      ページ: 35-43

    • NAID

      40015182419

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enzymatic Synthesis of Gold Nanoparticles Wrapped by Glucose Oxidase2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yasui, N.Kimizuka
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・3

      ページ: 416-417

    • NAID

      10014464982

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-Assembled Nanowires of Lipid-Packaged Halogen-Bridged Platinum Complexes Formed by One-pot Oxidation of Pt(en)2 complexes by Au(III)Ions.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yasui, N.Kimizuka
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・2

      ページ: 248-249

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] α-Helical Polypeptide Microcapsules Formed by Emulsion-Templated Self-Assembly2005

    • 著者名/発表者名
      M.-a.Morikawa et al.
    • 雑誌名

      Chemistry-European journal 11

      ページ: 1574-1578

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ATP as Building Blocks for the Self-Assembly of Excitonic Nanowires2005

    • 著者名/発表者名
      M.-a.Morikawa at al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127・5

      ページ: 1358-1359

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cooperative Lectin Recognition of Periodical Glycoclusters along DNA Duplexes : Alternate Hybridization and Full Hybridization2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Bioorganic Medicinal Chemistry 13・6

      ページ: 1913-1922

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Templated synthesis of mesoscopic tube silicates using aqueous mixtures of naphthalenediol and ammonium surfactants2005

    • 著者名/発表者名
      M.Isayama et al.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・4

      ページ: 462-463

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Artificial Peptide-Nanospheres Self-Assembled from Three-Way Junctions of,-Sheet-Forming Peptides2005

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society. 127・29

      ページ: 10148-10149

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On-off Switching of Gene Expression Regulated with Carbohydrate-Lectin Interaction2005

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura et al.
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 16・5

      ページ: 2533-2540

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrathin Gold Nanosheets Formed by Photoreduction at the Ionic Liquid/Water Interface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Soejima et al.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 134・9

      ページ: 1234-1235

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatially Controlled Self-Assembly of Gold Nanoparticles Encased in,-Helical Polypeptide Nanospheres2005

    • 著者名/発表者名
      M.-a.Morikawa et al.
    • 雑誌名

      Chemical Communications 38

      ページ: 4866-4868

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Adsorption-induced Self-fusion of Cationic Gold Nanoparticles on Tobacco Mosaic Virus (TMV)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Yonezawa et al.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・11

      ページ: 1498-1499

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of Mesoscopic Supermolecules Based on Amphiphilic Self-Assembly of Multiple Molecular Subunits2005

    • 著者名/発表者名
      M.-a.Morikawa et al.
    • 雑誌名

      Oleoscience 5

      ページ: 229-236

    • NAID

      130004650778

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comprehensive Analysis of Enzyme Activity by "Expression Display2005

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura
    • 雑誌名

      Chemistry 60

      ページ: 64-65

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of Cage Structures by Self-assembly of DNAs and Peptides2005

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura
    • 雑誌名

      Polymer Application 54

      ページ: 29-36

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enzymatic Synthesis of Gold Nanoparticles Wrapped by Glucose Oxidase2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yasui, N.Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem.Lett 34・3

      ページ: 416-417

    • NAID

      10014464982

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-Assembled Nanowires of Lipid-Packaged Halogen-Bridged Platinum Complexes Formed by One-pot Oxidention of Pt(en)2 complexes by Au(III) Ions.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yasui, N.Kimizuka
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34・2

      ページ: 248-249

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] α-Helical Polypeptide Microcapsules Formed by Emulsion-Templated Self-Assembly2005

    • 著者名/発表者名
      M-a.Morikawa, M.Yoshihara, T.Endo.N.Kimizuka
    • 雑誌名

      Chemistry-European Journal 11

      ページ: 1574-1578

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ATP as Building Blocks for the Self-Assembly of Excitonic Nanowires2005

    • 著者名/発表者名
      M-a.Morikawa, M.Yoshihara, T.Endo, N.Kimizuka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc 127・5

      ページ: 1358-1359

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Heat-Set Gel-like Networks of Linear Co(II) Triazole Complexes in Orgabuc Media and their Thermochromic Structural Transitions2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kuoiwa, T.Shibata, A.Takada, N.Nemoto, N.Kimizuka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126・7

      ページ: 2016-2021

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 新しい自己組織化材料:一次元金属錯体を主鎖とするナノワイヤーの開発2004

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌 62・5

      ページ: 440-446

    • NAID

      10012929872

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Interspecific Self-Assemblyによるナノ構造の形成と機能2007

    • 著者名/発表者名
      君塚 信失
    • 学会等名
      JST 「バイオに学ぶ高次自己組織化ナノテクノロジー」 シンポジウム
    • 発表場所
      品川プリンスホテル
    • 年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembling Nanowires of Linear Coordination Metal Complexes and Supramolecular Control on Spin Crossover Characteristics2007

    • 著者名/発表者名
      N. Kimizuka
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Organized Molecular Films (LB12)
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2007-07-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Self-assembling Nanowires of Linear Coordination Metal Complexes and Supramolecular Control on Spin Crossover Characteristics2007

    • 著者名/発表者名
      N. Kimizuka
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Organized Molecular Films (LB12)
    • 発表場所
      Krakow, Poland.
    • 年月日
      2007-07-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] "ファイバー"スーパーバイイオミメティクス-近未来の新技術創成-2006

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 総ページ数
      1127
    • 出版者
      (株)フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] モレキュラーインフォーマティクスを拓く分子機能材料2006

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      日刊工業新聞社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 電子材料ハンドブック2006

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 総ページ数
      1012
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 自己組織化ナノマテリアル-フロントランナー85人が語るナノテクノロ ジーに新潮流-2006

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫
    • 総ページ数
      392
    • 出版者
      株フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Supramolecular Polymers, 2nd ed, Ed by A. Ciferri(11章 分担執筆)2005

    • 著者名/発表者名
      N. Kimizuka
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      Taylor & Francis
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] ナノマテリアルハンドブック2005

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura
    • 総ページ数
      807
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 糖鎖科学の新展開2005

    • 著者名/発表者名
      小林一清他
    • 総ページ数
      527
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 超分子科学2004

    • 著者名/発表者名
      君塚信夫(中嶋直敏 編著)
    • 総ページ数
      468
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 超分子ナノ集合体の製造方法および超分子ナノ集合体2007

    • 発明者名
      西薮隆平, 君塚信夫, 他
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権番号
      2007-060597
    • 出願年月日
      2007-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] N-アルコキシアルキルイミダゾリウム塩、該イミダゾリウム塩からなるイオン性液体ならびにイオン性ゲル2007

    • 発明者名
      君塚信夫, 中嶋琢也
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 取得年月日
      2007-11-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 超分子ナノ集合体の製造方法および越分子ナノ集合体2007

    • 発明者名
      西藪, 他
    • 権利者名
      九州大学
    • 出願年月日
      2007-03-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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