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表面分子キラリティーの制御と機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17K19130
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 有機化学およびその関連分野
研究機関明治大学

研究代表者

田原 一邦  明治大学, 理工学部, 専任教授 (40432463)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードキラリティー / 自己組織化 / 表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡(STM,AFM) / 有機化学 / ナノ材料 / 分子認識 / グラファイト / 自己集合 / 走査プローブ顕微鏡(STM)
研究成果の概要

分子が表面に吸着されると、多くの分子においてキラリティーが生じる。本課題では、この表面特有の分子が示すキラリティーの精密制御を実現し、その不斉認識能を分子レベルの分解を持つ走査型トンネル顕微鏡で検証することを目的とした。キラルな多孔性のハニカム構造を作る有機分子を対象として系統的な調査を、用いる分子の側鎖構造の変更をもとに行ったところ、そのキラリティー制御に関わるいくつかの因子を解明した。加えて、このキラルなハニカム構造の空孔における分子認識を検討するため、極性や立体環境により異分子を認識する部位をもつ官能基化された空孔を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

気相や液中から有機分子が固体表面に吸着されるとしばしばキラリティーが生じる。この表面特有のキラリティーに関する調査は、気相や液中で分子が示すキラリティーに関する調査に比べて少なく、更なる調査と制御因子の理解が求められている。本課題では、この表面で分子が示すキラリティーを、用いる分子の構造をもとに制御を検討し、新たなキラリティー制御因子を明らかにした。加えて、キラリティーが制御された直径数ナノメートルの空孔を含む分子集合体を用いて、他の分子の認識について調査した。こららの知見は、学術的に意義深く、将来的には新原理に基づく分子検出法や反応場の開発への発展が期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] KU Leuven - University of Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(その他の国・地域 台湾)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven - University of Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(その他の国・地域、台湾)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven - University of Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven - University of Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven - University of Leuven(Belgium)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Trapping a Pentagonal Molecule in a Self-Assembled Molecular Network: Alkoxylated Isosceles Triangular Molecule Does the Job2020

    • 著者名/発表者名
      M. Anzai, M. Iyoda, S. De Feyter, Y. Tobe, K. Tahara
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 56 号: 40 ページ: 5401-5404

    • DOI

      10.1039/d0cc01823f

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alkoxy Chain Number Effect on Self-Assembly of a Trigonal Molecule at the Liquid/Solid Interface2019

    • 著者名/発表者名
      Tahara Kazukuni, Nakayama Ruri, Maeda Matsuhiro, De Feyter Steven, Tobe Yoshito
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 44 ページ: 27020-27029

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b08084

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reversing the Handedness of Self-Assembled Porous Molecular Networks by the Number of Identical Chiral Centres2019

    • 著者名/発表者名
      Tahara Kazukuni、Noguchi Aya、Nakayama Rui、Ghijsens Elke、De Feyter Steven、Tobe Yoshito
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: in press 号: 23 ページ: 7733-7738

    • DOI

      10.1002/anie.201902565

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Computational insight into the origin of unexpected contrast in chiral markers as revealed by STM2018

    • 著者名/発表者名
      Sanz-Matias Ana、Ivasenko Oleksandr、Fang Yuan、De Feyter Steven、Tahara Kazukuni、Tobe Yoshito、Harvey Jeremy N.
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 10 号: 4 ページ: 1680-1694

    • DOI

      10.1039/c7nr07395j

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural Insights into the Mechanism of Chiral Recognition and Chirality Transfer in Host?Guest Assemblies at the Liquid/Solid Interface2018

    • 著者名/発表者名
      Fang Yuan、Tahara Kazukuni、Ivasenko Oleksandr、Tobe Yoshito、De Feyter Steven
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 号: 15 ページ: 8228-8235

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b11717

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 固液界面におけるキラルな二次元多孔性分子集合体とそのゲスト分子認識2020

    • 著者名/発表者名
      小澤優、De Fetyer Steven、戸部 義人、田原 一邦
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 基板表面に対して不整合な形状を持つ平面π共役分子の固液界面における二次元自己集合2019

    • 著者名/発表者名
      安在賢・山形恭平・伊與田正彦・田原一邦
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-Assembly of Dehydrobenzo[12]annulene Derivatives Having Three Long Linear Alkyl Chains and Short Substituent Groups at Liquid/Solid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Ruri、Kobayashi Hanaka、De Feyter Steven、Tobe Yoshito、Tahara Kazukuni
    • 学会等名
      The fourth edition of Scanning Probe Microscopy on Soft and Polymeric Materials (SPMonSPM 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 長短の異なる置換基を持つデヒドロベンゾ[12]アヌレン誘導体の二次元自己集合に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      中山 瑠梨、小林 花佳、De Feyter Steven、戸部 義人、田原 一邦
    • 学会等名
      日本化学会秋季事業 第8回  CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 長短の二つの置換基を交互に有するデヒドロベンゾ[12]アヌレン誘導体の二次元自己集合に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      中山瑠梨、小林花佳、DE FEYTER, Steven、戸部義人、田原一邦
    • 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
  • [備考] 明治大学理工学部応用化学科機能有機化学研究室

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~physorgchem/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究室Website

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~physorgchem/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2023-01-30  

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