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分子コンホメーション制御により多重クロミズムを実現する結晶設計

研究課題

研究課題/領域番号 17K05745
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

植草 秀裕  東京工業大学, 理学院, 准教授 (60242260)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードフォトクロミズム / サーモクロミズム / サリチリデンアニリン / 結晶構造解析 / 錯体形成 / 結晶構造 / 錯体構造 / 多重クロミズム / 分子設計
研究成果の概要

複数の外部刺激により異なるクロミズムを示す、多重センサーとして期待される新しい結晶性物質を創製するため、結晶内の分子 のコンホメーションに依存して異なったクロミズムを示す分子の探求と結晶設計を行った。サリチリデンアニリン類は 結晶環境に依存して、様々な分子コンホメーションを示し、それにクロミズム特性がリンクする。まず、サリチリデンアニリン誘導体の共結晶を多数作成し、結晶中の多様なコンフォメーションから、フォトクロミズムと構造との相関を導いた。次にサリチリデンアニリン誘導体の金属錯体を作成し、それが光、熱、圧力に対応して異なった色変化を示すマルチクロミズム結晶となることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クロミズムは外部刺激により物質の色が可逆的に変化する現象であり、光記録情報媒体や外部刺激に対するセンサー物質として応用的にも重要である。現在、クロミズム物質の高度化が期待されている。その中で単一の刺激に反応するだけでなく、1つの化合物が複数の刺激に反応する新しい化合物の創製を行った。これを実用することができれば、製品に対する刺激の履歴を見るなど新しいクロミズムセンサーとなりうる。一方、クロミズムの原理について結晶構造を用いて詳細に明らかにすることは、今後の新しいクロミズムセンサー物質開発に寄与するところが大きい。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] In-Situ Photochromism Switching with Crystal Jumping through the Deammoniation of N-Salicylideneaniline Ammonium Salt.2019

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, K. Johmoto, A. Sekine, H. Uekusa
    • 雑誌名

      Cryst. Growth Des.

      巻: 19 号: 8 ページ: 4324-4331

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.9b00039

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible on/off switching of photochromic properties in N-salicylideneaniline co-crystals by heating and humidification2019

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, K. Johmoto, A. Sekine, H. Uekusa
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 21 号: 20 ページ: 3170-3175

    • DOI

      10.1039/c9ce00442d

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Visible-Light Driven Cu(I) Complex Photosensitizers for Photocatalytic CO2 Reduction2019

    • 著者名/発表者名
      Takeda Hiroyuki, Monma Yu, Sugiyama Haruki, Uekusa Hidehiro, Ishitani Osamu
    • 雑誌名

      Front. Chem.

      巻: 7 ページ: 418-418

    • DOI

      10.3389/fchem.2019.00418

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In situ control of photochromic behavior through dual photo-isomerization using cobaloxime complexes with a spiropyran derivative and 2-cyanoethyl ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Sekine Akiko、Tanaka Masato、Uekusa Hidehiro、Yasuda Nobuhiro
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 20 号: 39 ページ: 6061-6069

    • DOI

      10.1039/c8ce00982a

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between crystal structures and photochromic properties of N-salicylideneaminopyridine derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Haruki Sugiyama and Hidehiro Uekusa
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 20 号: 15 ページ: 2144-2151

    • DOI

      10.1039/c8ce00003d

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In-Situ Photochromic Property Switching of N-Salicylideneaniline Crystals by Deammoniation or Dehydration Phase Transitions2019

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, A. Sekine, H. Uekusa
    • 学会等名
      AsCA 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective inclusion of fragrant molecule by sandwich- or channel-type inclusion crystals of two bisphenol hosts2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ueno, A. Sekine, H. Uekusa
    • 学会等名
      AsCA 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal Engineering of scented inclusion crystal and its sustained-release property2018

    • 著者名/発表者名
      Hidehiro Uekusa, Fumiaki Sano, Akiko Sekine
    • 学会等名
      AsCA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal Structure Engineering of Pharmaceutical Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      Hidehiro Uekusa
    • 学会等名
      the 44th Congress on Science and Technology of Thailand
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クロミック金属錯体の創成と固相反応を利用したその場物質変換2017

    • 著者名/発表者名
      杉山晴紀、関根あき子、植草秀裕
    • 学会等名
      第26回有機結晶シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Color tuning of an organic photochromic compound by metal complex formation2017

    • 著者名/発表者名
      Haruki Sugiyama, Hidehiro Uekusa
    • 学会等名
      ISPAC meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Control of photochromism in N-salicylideneaniline by crystal engineering2018

    • 著者名/発表者名
      K. Johmoto, H. Uekusa
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      De Gruyter
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 植草研究室ホームページ

    • URL

      http://www.chemistry.titech.ac.jp/~uekusa/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 植草研究室ホームページ

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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