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分子集合に基づく非対称ナノカプセル空間の創製と分子素子への展開

研究課題

研究課題/領域番号 17350067
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 機能物質化学
研究機関静岡大学

研究代表者

小林 健二  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (40225503)

研究分担者 山中 正道  静岡大学, 理学部, 助教 (10377715)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,040千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 840千円)
2007年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2006年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2005年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード分子自己集合 / カプセル / 非対称ナノ空間 / 超分子 / ホストーゲスト / 分子認識 / 包接 / 配向制御 / ホスト-ゲスト
研究概要

本研究は、水素結合や配位結合に基づく分子集合性非対称カプセルの構築と機能特性の解明を目的に研究を行った。本研究の成果を要約すると、次の通りである。
(1)種々の相互作用部位を有するお椀型大環状分子のキャビタンド1〜7を合成し、相補的水素結合や配位子間の立体効果と配位能力の組合せによる配位結合に基づく分子集合によって、構造的・電子的環境とサイズの異なる非対称カプセル1・3,4・5,4・6・4[Pd(dppp)]^<8+>等の構築に成功した。
(2)そして、これら非対称カプセルは非対称ゲスト分子の置換基の性質に応じて包接配向制御できることを見出し、配向異性(Orientational Isomerism)という概念が生まれた。
(3)非対称カプセルを構成する2つの異なるキャビタンド間で構造的and/or電子的環境が異なるため、非対称ゲスト(1,4-二置換ベンゼンρ-X-Ph-Y)を包接すると、2種類のキャビタンドとゲスト置換基X,Yとの間に働くCH-π,ハロゲン-π,CH-ハロゲン,CH-O等の各相互作用、ならびに、芳香環キャビティーとゲストの酸素官能基(特にカルボニル酸素)との静電反発に関して異性体間で差異を生じ、それらの総和で配向異性を発現することがわかった。
(4)また、水素結合架橋剤として2-アミノピリミジン(2-AP)やテトラヒドロ-2-ピリミジノン(THP)を用い、空孔サイズの異なる6成分分子集合カプセル2(1)・4(2-AP)と2(2)・4(THP)等の作り分けに成功した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (5件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Orientational Isomerism Controlled by the Difference in Electronic Environments of a Self-Assembling Heterodimeric Capsule.2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, 他6名
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 72

      ページ: 3242-3246

    • 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] Orientational Isomerism Controlled by the Difference in Electronic Environments of a Self-Assembling Heterodimeric Capsule2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi,* R. Kitagawa, Y. Yamada, M. Yamanaka, T. Suematsu, Y. Sei, K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 72

      ページ: 3242-3246

    • 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] Orientational Isomerism Controlled by the Difference in Electronic Environments of a Self-Assembling Heterodimeric Capsule2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, 他6名
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 72

      ページ: 3242-3246

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Formation of Self-Assembling Homo or Hetero Cavitand Cage via Metal Coordination Based on Thermodynamic or Kinetic Control.2006

    • 著者名/発表者名
      M. Yamanaka, 他4名
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 128

      ページ: 1531-1539

    • 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] Growth of Anthracene Derivative Thin Films with a π-Stacking Structure.2006

    • 著者名/発表者名
      H. Sasaki, 他5名
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88

    • 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] Synthesis and Cofacial π-Stacked Packing Arrangement of 6,13-Bis(alkylthio)pentacene.2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, 他4名
    • 雑誌名

      Organic Letters 8

      ページ: 2385-2388

    • 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] Interfacial Electronic States of an Anthracene Derivative Deposited on a SiO_2/Si Substrate.2006

    • 著者名/発表者名
      H. Sasaki, 他5名
    • 雑誌名

      Solid State Communications 139

      ページ: 153-156

    • 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] Tunable Capsule Space: Self-Assembly of Hemispherical Cavitands with Hydrogen-Bondine Linkers.2006

    • 著者名/発表者名
      M. Yamanaka, 他3名
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 71

      ページ: 8800-8806

    • 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] Selective Formation of Self-Assembling Homo or Hetero Cavitand Cage via Metal Coordination Based on Thermodynamic or Kinetic Control2006

    • 著者名/発表者名
      M. Yamanaka, Y. Yamada, Y. Sci, K. Yamaguchi, K. Kobayashi*
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 128

      ページ: 1531-1539

    • 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] Growth of Anthracene Derivative Thin Films with a π-Stacking Structure2006

    • 著者名/発表者名
      H. Sasaki, Y. Wakayama, T. Chikyow, E. Barrena, H. Dosch, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88

    • 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] Synthesis and Cofacial π-Stacked Packing Arrangement of 6,13-Bis(alkylthio)pentacene2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi,* R. Shimaoka, M. Kawahata, M. Yamanaka, K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Organic Letters 8

      ページ: 2385-2388

    • 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] Interfacial Electronic States of an Anthracene Derivative Deposited on a SiO2/Si Substrate2006

    • 著者名/発表者名
      H. Sasaki, Y. Wakayama, T. Chikyow, M. Imamura, A. Tanaka, K. Kobavashi
    • 雑誌名

      Solid State Communications 139

      ページ: 153-156

    • 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] Tunable Capsule Space : Self-Assembly of Hemispherical Cavitands with Hydrogen-Bonding Linkers2006

    • 著者名/発表者名
      M. Yamanaka, K. Ishii, Y. Yamada, K. Kobayashi*
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 71

      ページ: 8800-8806

    • 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] Growth of Anthracene Derivative Thin Films with a π-Stacking Structure.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sasaki, Y.Wakayama, T.Chikyow, E.Barrena, H.Dosch, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88・

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Cofacial π-Stacked Packing Arrangement of 6,13-Bis(alkylthio)pentacene.2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, R.Shimaoka, M.Kawahata, M.Yamanaka, K.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Organic Letters 8・11

      ページ: 2385-2388

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Interfacial Electronic States of an Anthracene Derivative Deposited on a SiO_2/Si Substrate.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sasaki, Y.Wakayama, T.Chikyow, M.Imamura, A.Tanaka, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      Solid State Communications 139・

      ページ: 153-156

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tunable Capsule Space : Self-Assembly of Hemispherical Cavitands with Hydrogen-Bonding Linkers.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamanaka, K.Ishii, Y.Yamada, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 71・23

      ページ: 8800-8806

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective Formation of Self-Assembling Homo or Hetero Cavitand Cage via Metal Coordination Based on Thermodynamic or Kinetic Control.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamanaka, Y.Yamada, Y.Sei, K.Yamaguchi, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 128・5

      ページ: 1531-1539

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Orientational Isomerism and Binding Ability of Nonsymmetrical Guests Encapsulated in a Self-Assembling Heterodimeric Capsule.2005

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, 他2名
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal 11

      ページ: 4725-4734

    • 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] Control of Face-to-Face π-π Stacked Packing Arrangement of Anthracene Rings via Chalcogen-Chalcogen Interaction: 9,10-Bis(methylchalcogeno)anthracenes.2005

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, 他3名
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 17

      ページ: 6666-6673

    • 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] Orientational Isomerism and Binding Ability of Nonsymmetrical Guests Encapsulated in a Self-Assembling Heterodimeric Capsule2005

    • 著者名/発表者名
      K. Kobavashi,* K. Ishii, M. Yamanaka
    • 雑誌名

      Chemistry -A European Journal 11

      ページ: 4725-4734

    • 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] Control of Face-to-Face π-π Stacked Packing Arrangement of Anthracene Rings via Chalcogen-Chalcogen Interaction : 9,10-Bis(methylchalcogeno)anthracenes2005

    • 著者名/発表者名
      K. Kobavashi,* H. Masu, A. Shuto, K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 17

      ページ: 6666-6673

    • 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] Orientational Isomerism and Binding Ability of Nonsymmetrical Guests Encapsulated in a Self-Assembling Heterodimeric Capsule.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, K.Ishii, M.Yamanaka
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal 11・16

      ページ: 4725-4734

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Face-to-Face π-π Stacked Packing Arrangement of Anthracene Rings via Chalcogen-Chalcogen Interaction : 9,10-Bis(methylchalcogeno)anthracenes.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, H.Masu, A.Shuto, K.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 17・26

      ページ: 6666-6673

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合に基づくヘテロダイマーカプセルのゲスト包接挙動2007

    • 著者名/発表者名
      小林 健二, 他3名
    • 学会等名
      第2回ホスト-ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪市)
    • 年月日
      2007-05-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Unsymmetrical Nanospace: Self-Assembling Heterodimeric Capsule.2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, 他2名
    • 学会等名
      The First Joint International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      Victoria, British Columbia, Canada
    • 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] Unsymmetrical Nanospace: Orientational Isomerism of Unsymmetrical Guests Encapsulated in Self-Assembling Heterodimeric Capsules.2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi
    • 学会等名
      The 232nd ACS Conference
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 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] Unsymmetrical Nanospace : Self-Assembling Heterodimeric Capsule2006

    • 著者名/発表者名
      Kenji, Kobayshi,*Yoshifumi Yamada, Masamichi, Yamanaka
    • 学会等名
      The First Joint International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      Victoria, British Columbia, Canada
    • 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
  • [学会発表] Unsymmetrical Nanospace : Orientational Isomerism of Unsymmetrical Guests Encapsulated in Self-Assembling Heterodimeric Capsules2006

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi
    • 学会等名
      The 232nd ACS Conference
    • 発表場所
      San Francisco, California. USA
    • 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
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~skkobay/welcome.htm

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~skkobay/welcome.htm

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 特許権2008

    • 発明者名
      小林健二、今村悟、茂岩統之
    • 権利者名
      静岡大学三菱化学
    • 産業財産権番号
      2008-027758
    • 出願年月日
      2008-02-07
    • 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] 特許権2005

    • 発明者名
      小林健二、茂岩統之、前田修一
    • 権利者名
      静岡大学三菱化学
    • 産業財産権番号
      2005-375151
    • 出願年月日
      2005-12-27
    • 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

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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