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鋳型デンドリマーを用いた典型金属クラスターの精密合成と超原子機能の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17K05804
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 無機化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

神戸 徹也  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00733495)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードクラスター / 典型元素 / デンドリマー / 超原子 / 典型金属 / アルミニウム
研究成果の概要

本研究では超原子の液相合成を初めて実証した。この研究では、樹状高分子であるデンドリマーを鋳型とする手法を用いた。これはデンドリマーへの段階的な錯形成を利用したものであり、これにより金属の数および異種金属の配合比を制御できる手法である。
この手法により、まず典型金属種の精密集積を達成した。これは、ホウ素、アルミニウム、ガリウムの13族元素および14族のスズ、15族のビスマスの化学種など様々な金属集積を可能にした。続いて配位力の制御法を実証した。これは異種金属の精密配合に繋がった。そして、超原子の液相合成を実証をアルミニウムとガリウムにより達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超原子とは、数個の金属からなる金属クラスターが原子の様な性質を生み出せるものであり、希土類や貴金属などの希少元素を代替できる可能性があるとして注目されてきた。これまでの研究は、理論計算は高真空下での合成検討が主であった。本研究では、超原子をデンドリマーを鋳型とすることで、化学的に溶液中で合成することに成功した。超原子の液相合成手法を開拓した本研究成果は、超原子を新たな構成単位として社会利用に展開していくうえで、重要な知見となる。

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

    (54件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Superatomic Gallium Clusters in Dendrimers: Unique Rigidity and Reactivity Depending on their Atomicity2020

    • 著者名/発表者名
      Kambe Tetsuya、Watanabe Aiko、Li Meijia、Tsukamoto Takamasa、Imaoka Takane、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 32 号: 14 ページ: 1907167-1907167

    • DOI

      10.1002/adma.201907167

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Functional Polymers with Boron Units2020

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, T. Kambe, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      The Bulletin of the Society of Nano Science and Technology

      巻: 18 ページ: 43-47

    • NAID

      40022220855

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Horizon of Nanoparticle and Cluster Catalysis with Dendrimers2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kimihisa、Imaoka Takane、Tanabe Makoto、Kambe Tetsuya
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 120 号: 2 ページ: 1397-1437

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.9b00188

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Periodicity of molecular clusters based on symmetry-adapted orbital model2019

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Tsukamoto, Naoki Haruta, Tetsuya Kambe, Akiyoshi Kuzume, Kimihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 3727-3727

    • DOI

      10.1038/s41467-019-11649-0

    • 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] Solution Phase Mass Synthesis of 2D Atomic Layer with Hexagonal Boron Network2019

    • 著者名/発表者名
      Kambe Tetsuya、Hosono Reina、Imaoka Shotaro、Kuzume Akiyoshi、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 33 ページ: 12984-12988

    • DOI

      10.1021/jacs.9b06110

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Measurement of Bismuth Clusters in Dendrimer Through Transformation from Atomicity Controlled Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kambe, S. Imaoka, R. Hasegawa, T. Tsukamoto, T. Imaoka, K. Natsui, Y. Einaga, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials

      巻: 30 号: 1 ページ: 169-173

    • DOI

      10.1007/s10904-019-01390-y

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Superatom Synthesis through Typical Metal Assembly Using Dendrimer Template2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kambe, T. Imaoka, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      The Bulletin of Society of Nano Science and Technology

      巻: 18

    • NAID

      40022060832

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-small Bismuth Particle in Dendrimer Protected by Polyvinylpyrrolidone2018

    • 著者名/発表者名
      Kambe Tetsuya、Hosono Reina、Imaoka Takane、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 3 ページ: 311-314

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.311

    • NAID

      130007481493

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanomaterials design for super-degenerate electronic state beyond the limit of geometrical symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      Haruta Naoki、Tsukamoto Takamasa、Kuzume Akiyoshi、Kambe Tetsuya、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3758-3758

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06244-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atom-hybridization for synthesis of polymetallic clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Takamasa、Kambe Tetsuya、Nakao Aiko、Imaoka Takane、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3873-3873

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06422-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insight into the Effect of Dendrimer Structure on Photoluminescence from Assembled Bismuth Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Kambe Tetsuya、Imaoka Takane、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials

      巻: 28 号: 2 ページ: 463-466

    • DOI

      10.1007/s10904-017-0705-7

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Build-up enhancement of photoluminescence from phenylazomethine bismuth dendrimer using Bi(OTf)32018

    • 著者名/発表者名
      Kambe Tetsuya、Imaoka Shotaro、Imaoka Takane、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle Research

      巻: 20 号: 5 ページ: 118-118

    • DOI

      10.1007/s11051-018-4222-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液相で合成する超原子2018

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也、山元公寿
    • 雑誌名

      化学

      巻: 73 ページ: 40-44

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 精密無機合成を基盤とする超原子の創製と機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也、山元公寿
    • 雑誌名

      Ceramic Data Book

      巻: 46 ページ: 44-48

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Solution-phase synthesis of Al13- using a dendrimer template2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kambe, N. Haruta, T. Imaoka, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 2046-2046

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02250-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ビスマスサブナノ粒子の液相精密合成とその光学特性2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川 理咲, 神戸 徹也, 細野 伶奈, 塚本 孝政, 今岡 享稔, 山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマーを鋳型とした貴金属-スズ合金サブナノ粒子の合成および物性評価2020

    • 著者名/発表者名
      吉田 希生, 塚本 孝政, 神戸 徹也, 今岡 享稔, 山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマーを鋳型とした鉄とスズの合金クラスターの精密合成2020

    • 著者名/発表者名
      村松 央教, 神戸 徹也, 塚本 孝政, 細野 伶奈, 今岡 享稔, 山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロフェン類縁体の液晶機能2020

    • 著者名/発表者名
      清水美沙, 神戸徹也, 細野伶奈, 今岡笙太郎, 山元公寿
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 樹状高分子を用いたガリウム / 白金の精密配合とクラスター合成2020

    • 著者名/発表者名
      李 美佳, 神戸 徹也, 新井 裕喜, 塚本 孝政, 今岡 享稔, 山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Superatom synthesis and typical metal assembly using a dendrimer template2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマー鋳型を用いた典型元素による超原子合成2019

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也,今岡享稔,山元公寿
    • 学会等名
      ナノ学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素を用いた波形発光物質の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      清水美沙, 神戸徹也, 渡邉藍子, 今岡笙太郎, 今岡享稔, 山元公寿
    • 学会等名
      ナノ学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多元金属配合デンドリマー錯体の合成法開発2019

    • 著者名/発表者名
      塚本 孝政・神戸 徹也・中尾 愛子・今岡 享稔・山元 公寿
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビスマス集積デンドリマーの発光特性2019

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也,今岡享稔,山元公寿
    • 学会等名
      2019年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビスマス集積発光デンドリマーのスイッチングとクラスター合成2019

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也, 今岡享稔, 山元公寿
    • 学会等名
      The 36th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 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] Al13- Superatom Synthesized by a Dendrimer Template2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
    • 学会等名
      ICPAC Yangon 2019
    • 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] 典型金属集積メタロデンドリマーの構築と超原子合成2019

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也,今岡享稔,山元公寿
    • 学会等名
      新しいハイブリッド材料を考える会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 段階的錯形成能を用いた異種金属配合メタロデンドリマーの精密合成2019

    • 著者名/発表者名
      森合達也、塚本孝政、神戸徹也、今岡享稔、山元公寿
    • 学会等名
      2019年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマーを鋳型としたビスマスクラスターの精密合成とその光学特性2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川理咲,神戸徹也,細野伶奈,今岡享稔,山元公寿
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマー鋳型への白金とガリウムの精密配合集積法の開発とクラスター合成2019

    • 著者名/発表者名
      李美佳, 神戸徹也, 新井裕喜, 今岡享稔, 山元公寿
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sn-Cu 多核メタロデンドリマーを用いた精密合金クラスターの合成と配合比制御2019

    • 著者名/発表者名
      森合達也、塚本孝政、神戸徹也、今岡享稔、山元公寿
    • 学会等名
      錯体化学回第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 樹状高分子を用いて個数制御したビスマスクラスターの合成と光物性2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川 理咲, 神戸 徹也, 細野 伶奈, 今岡 享稔, 山元 公寿
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 発光性ビスマス集積デンドリマーの合成と機能2019

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也,今岡享稔,山元公寿
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Al13- superatom through typical metal assembly in a dendrimer template2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
    • 学会等名
      The 76th Fujihara Seminar
    • 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] 典型金属集積デンドリマーの構築と超原子合成2019

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也, 山元公寿
    • 学会等名
      アライアンスG2分科会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規ホウ素層状物質の誘電特性2019

    • 著者名/発表者名
      山下拓也,神戸徹也,細野伶菜,今岡笙太郎,飯野裕明,半那純一,山元公寿
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマー鋳型への白金とガリウムの精密配合集積法の開発とクラスター合成2019

    • 著者名/発表者名
      李美佳, 神戸徹也, 新井裕喜, 渡邉藍子, 今岡享稔, 山元公寿
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デンドリマーを鋳型として用いたスズと鉄の配合集積と合金クラスターの合成2019

    • 著者名/発表者名
      村松央教, 神戸徹也, 細野伶奈, 今岡享稔, 山元公寿
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 典型金属集積デンドリマーによる超原子合成2018

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也、山元公寿
    • 学会等名
      第28回MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デンドリマーを用いたアルミニウム超原子の液相合成2018

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也、山元公寿
    • 学会等名
      第6回アライアンス若手研究交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superatom synthesis through typical metal assembly using dendrimer template2018

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也、今岡享稔、山元公寿
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デンドリマーを用いたAl13-超原子の液相合成2018

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也、春田直毅、今岡享稔、山元公寿
    • 学会等名
      ナノ学会第16回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Al13- superatom in solution synthesized by a dendrimer template2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kambe, T. Imaoka, K. Yamamoto
    • 学会等名
      PBSi2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solution-phase synthesis of Al13- superatom using a dendrimer template2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe, Naoki Haruta, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
    • 学会等名
      ICCC2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ビスマス集積デンドリマーの発光特性2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
    • 学会等名
      The 35th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超原子機能を目指したビスマスクラスターの精密合成とポリマー保護2018

    • 著者名/発表者名
      細野 伶奈,神戸 徹也,今岡 笙太郎,今岡 享稔,山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋳型デンドリマーを用いたガリウムの精密集積とクラスター合成2018

    • 著者名/発表者名
      新井 裕喜, 神戸 徹也, 渡邉 藍子, 今岡 享稔, 山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] デンドリマーを鋳型としたビスマスクラスターの精密合成と発光特性2017

    • 著者名/発表者名
      今岡笙太郎, 神戸徹也, 渡邉藍子, 今岡享稔, 山元公寿
    • 学会等名
      第7回CSJフェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 典型金属集積デンドリマーの構築と機能化2017

    • 著者名/発表者名
      神戸徹也,渡邉藍子,今岡享稔,山元公寿
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Metallodendrimers based on Controlled Metal Assembly2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
    • 学会等名
      Nano S&T-2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東京工業大学 山元・今岡研究室 神戸

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      2019 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学 化学生命科学研究所 山元・今岡研究室

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      2018 実施状況報告書
  • [備考] 山元・今岡研究室

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    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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