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結晶状態のホスト-ゲスト化学を基盤とした分子の濃縮・分離システムの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H04130
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関金沢大学

研究代表者

生越 友樹  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (00447682)

研究分担者 山岸 忠明  金沢大学, 物質化学系, 教授 (90220251)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワードピラー[n]アレーン / 結晶 / 分離 / 濃縮 / ピラーアレーン / アゾベンゼン / 面性不斉 / キラル液体 / 炭化水素 / 二置換ベンゼン / ホスト-ゲスト / 末端認識 / 蛍光発光 / 分離剤 / アルカン / 有機結晶 / 濃縮・分離システム
研究成果の概要

ピラー[6]アレーン結晶を吸着材として用いると17%イソオクタン蒸気を用いた場合には、>99%純度にまでイソオクタンの純度を向上させることができた。またピラー[5]アレーンの1ユニットを酸化したピラー[5]アレーン結晶は、1,4-ジエトキシベンゼンとの電荷移動錯体を形成しているために、茶色を呈色していた。そこにアルカン分子蒸気を導入すると、直鎖のアルカン分子蒸気の場合は、茶色から赤色へと色変化を示した。これにより、これまでは色変化で検知が困難であったアルカンを検知することに成功した。ピラー[5]アレーン結晶は、様々な分子量のPEOの中から選択的に高分子量体のみを取り込むことを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガソリングレードはガソリン中のイソオクタンとn-ヘプタンの混合物に対して測定されるオクタン価によって評価される。しかし、イソオクタンの沸点(99度)はn-ヘプタンの沸点(98度)とほぼ等しく、石油蒸留による分離は非常に困難であり、多くの製造工程が必要となる。本研究では17%イソオクタン蒸気を用いた場合には、>99%純度にまでイソオクタンの純度を向上させることができた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 10件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular weight fractionation by confinement of polymer in one-dimensional pillar[5]arene channels2019

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.; Sueto, R.; Yagyu, M.; Kojima, R.; Kakuta, T.; Yamagishi, T.; Doitomi, K.; Tummanapelli, A. K.; Hirao, H.; Sakata, Y.; Akine, S.; Mizuno, M.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 10 号: 1 ページ: 479-479

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08372-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Host-Guest Complexation Using Pillar[5]arene Crystals: Crystal-Structure Dependent Uptake, Release, and Molecular Dynamics of an Alkane Guest2019

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.; Hamada, Y.; Sueto, R.; Sakata, Y.; Akine, S.; Moeljadi, A. M. P.; Hirao, H.; Kakuta, T.; Yamagishi, T.; Mizuno, M.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 25 号: 10 ページ: 2497-2502

    • DOI

      10.1002/chem.201805733

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ring shape-dependent self-sorting of pillar[n]arenes assembled on a surface2018

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi T, Takashima S, Inada N, Asakawa H, Fukuma T, Shoji Y, Kajitani T, Fukushima T, Tada T, Dotera T, Kakuta T, Yamagishi T
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 1 号: 1 ページ: 92-92

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0094-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Separation of Linear and Branched Alkanes Using Host-Guest Complexation of Cyclic and Branched Alkane Vapors by Crystal State Pillar[6]arene2018

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T. Saito, K. Sueto, R. Kojima, R. Hamada, Y. Akine, S. Moeljadi, A. M. P. Hirao, H. Kakuta, T. Yamagishi, T.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 57 号: 6 ページ: 1592-1595

    • DOI

      10.1002/anie.201711575

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alkane-length sorting using activated pillar[5]arene crystals2017

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T. Sueto, R. Hamada, Y. Doitomi, K. Hirao, H. Sakata, Y. Akine, S. Kakuta, T. Yamagishi, T. A.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 号: 61 ページ: 8577-8580

    • DOI

      10.1039/c7cc04454b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Supramolecular Chemistry of Pillar[n]arenes Functionalised by Copper(I)-Catalysed Alkyne-Azide Cycloaddition “Click” Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Kakuta, T.; Yamagishi, T. ; Ogoshi, T.*
    • 雑誌名

      Chem. Commun. 2017

      巻: 印刷中 号: 38 ページ: 5250-5266

    • DOI

      10.1039/c7cc01833a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The aqueous supramolecular chemistry of cucurbiturils, pillar[n]arenes and deep-cavity cavitands2017

    • 著者名/発表者名
      Murray, J.; Kim, K.*; Ogoshi, T.*; Yao. W.; Gibb. B. C.*
    • 雑誌名

      Chem. Soc. Rev.

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 2479-2496

    • DOI

      10.1039/c7cs00095b

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spherical Vesicles Formed by Co-Assembly of Cyclic Pentagonal Pillar[5]quinone with Cyclic Hexagonal Pillar[6]arene2016

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.*; Sueto, R.; Yoshikoshi, K.; Yasuhara, K.; Yamagishi, T.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 26 ページ: 8064-8067

    • DOI

      10.1021/jacs.6b04125

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Supramolecular Assemblies Based on Pillar-Shaped Macrocyclic Compounds “Pillar[n]arenes”2019

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      1st International Conference of Polymeric and Organic Materials in Yamagata Univ. (IPOMY)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular-Scale Porous Materials Based on Pillar[n]arenes2018

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      Symposium on Supramolecular Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Assemblies Based on Pillar-shaped Macrocyclic Compounds “Pillar[n]arenes”2018

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 柱型環状分Pillar[n]areneの合成と超空間材料への展開2017

    • 著者名/発表者名
      生越 友樹
    • 学会等名
      日本化学会第 97 春季年会(2017)特別企画超分子化学におけるシナジー現象の最前線
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Assembly of Pillar[n]arenes Based on Geometric Design2017

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      FIMPART 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bulk Supramolecular Materials by Assembly of Pillar[n]arenes2017

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      ICCAS International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Assembly of Pillar[n]arenes Based on Geometric Design2017

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Calixarenes
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pillar[n]arenes: from Simple Molecular Receptors to Bulk-State Supramolecular Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 発表場所
      Ishikawa Prefectural Bunkyo Hall, Kanazawa, Ishikawa, Japan
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pillar[n]arenes: Simple Molecular Receptors to Bulk-State Supramolecular Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi, T.
    • 学会等名
      ICREA Conference on Functional Nanocontainers
    • 発表場所
      CalixaForum Auditorium Tarragona, Spain
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 柱型環状分子Pillar[n]areneの合成と超空間材料への展開2016

    • 著者名/発表者名
      生越 友樹
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島・広島市)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学 機能化学 生越研究室

    • URL

      http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/ogoshi-lab/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 会合体、包接体、発光材料2016

    • 発明者名
      生越友樹、土田啓、丸山圭佑、角田貴洋、山岸忠明
    • 権利者名
      生越友樹、土田啓、丸山圭佑、角田貴洋、山岸忠明
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-175615
    • 出願年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-31  

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