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多環芳香族パネルを有する動的ケージの構築とその高次フラーレンの選択的分離

研究課題

研究課題/領域番号 17F17816
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉沢 道人  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70372399)

研究分担者 CATTI LORENZO  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
Catti Lorenzo  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-11-10 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2019年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード分子ケージ / 分子カプセル
研究実績の概要

本研究では、多環芳香族パネルを有する動的ケージを新規に構築するとともに、その機能の開拓を行う。まず、配位結合やパイスタッキング相互作用、動的共有結合などを利用して、新規な動的ケージの構築に挑戦する。例えば、湾曲型の多環芳香族パネルにホルミル基を導入した前駆体を合成し、それとアミノ基を持つ架橋分子との脱水縮合で、狙いとする動的ケージを構築する。また、種々の多環芳香族パネルを含む分子パーツの自己組織化で、空間性質の異なる分子ケージも構築する。次に、得られた動的分子ケージを使って、特異な分子内包機能を開拓する。特に、難溶性で分離が困難な高次フラーレンの選択的な内包に挑戦する。さらに、水中で機能する外部刺激応答性の分子ケージやカプセルの開発にも挑戦する。
本年度は、外部刺激に応答する新規な動的カプセルの構築と機能開拓を検討した。具体的には、湾曲型の多環芳香族骨格に酸化還元活性なフェノチアジン環を導入することで、新たなV型両親媒性分子を合成した。それらは水中で、疎水効果とパイスタッキング相互作用を駆動力に自己組織化することで、新たな球状の動的カプセルを形成した。その三次元構造をNMR, DLS, AFM 分析で解明した。また、動的カプセルの分光学的性質や電気化学的性質を調査した。その結果、酸化によりラジカルカプセルを可逆的に生成できることが判明した。さらに、種々のゲスト分子の内包と外部刺激により放出を達成した。水中で利用できる新規な動的カプセルを構築すると共に、その特異機能を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Redox-Active Heterocyclic Capsule: Radical Generation, Oxygenation, and Guest Uptake/Release2019

    • 著者名/発表者名
      Satoh Yoshiyuki、Catti Lorenzo、Akita Munetaka、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 31 ページ: 12268-12273

    • DOI

      10.1021/jacs.9b03419

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bent Anthracene Dimers as Versatile Building Blocks for Supramolecular Capsules2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa Michito、Catti Lorenzo
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: 52 号: 8 ページ: 2392-2404

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.9b00301

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyaromatic Nanocapsules as Photoresponsive Hosts in Water2019

    • 著者名/発表者名
      L. Catti, N. Kishida, T. Kai, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 10

    • 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
  • [雑誌論文] Polyaromatic molecular tubes: from strategic synthesis to host functions2018

    • 著者名/発表者名
      Yazaki Kohei、Catti Lorenzo、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 26 ページ: 3195-3206

    • DOI

      10.1039/c8cc00799c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Host Structures: Catalysis and Light-Triggered Guest-Release2019

    • 著者名/発表者名
      ◯L. Catti
    • 学会等名
      Sichuan University International Young Scholars Forum
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aromatic Micelles as Light-Responsive Hosts in Water2019

    • 著者名/発表者名
      ◯L. Catti, N. Kishida, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoresponsive Aromatic Micelles Comprising ortho-Substituted Bent Amphiphilic Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      L. Catti, N. Kishida, T. Kai, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Catalysis inside the Hydrogen Bond-Based Resorcin[4]arene Hexamer2018

    • 著者名/発表者名
      L. Catti
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 穐田・吉沢研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-11-13   更新日: 2024-03-26  

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