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回転ユニットを用いた力学応答素子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19655051
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機能物質化学
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

竹内 正之  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ有機センター, グループリーダー (70264083)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード力学応答 / 分子認識 / 超分子化学
研究概要

π共役有機分子に回転可能な部位を導入し、π面に対して1次元に集合させるとジャッキの構造となる。初期状態を縮んだ状態あるいは伸びた構造へと固定化する方法を検討する。その後、縮んだ状態あるいは伸びた構造から逆の動きを行わせることを、温度(熱振動)、分子認識、酸化還元等の刺激を用いて試みた。具体的には回転軸を有するポルフィリン誘導体を利用するコンセプトの元研究を遂行した。ポルフィリン誘導体は、m-トリアリール部位がエチニル基(回転軸)を介して修飾されたものを合成紙用いた。集合体を形成した場合エチニル基の回転によりポルフィリンπ平面間が最大2.5倍伸長する。目つによる伸縮応答、分子認識による伸縮応答を確認した後ことを受け、今後は、伸縮を可視化するために、液晶との混合系を検討する。また折尺、あるいは、アコーディオンの様に折りたたまれる高分子の合成を行った。ダブルデッカー型ポルフィリンと亜鉛ポルフィリンを繰り返し単位として有するポリマーは二官能性アミン(DABCO)の添加によりその構造が折りたたまれる。吸収スペクトル変化によりコモノマーの亜鉛ポルフィリン2分子(イントラポリマー)で1分子のDABCOを認識することが明らかとなった。電子顕微鏡により確認したところ、DABCO添加前に鎖状の高分子構造をとるダブルデッカー型ポルフィリンポリマーは、添加後には10-20nm程度の大きさのドット状の塊に変換されていた。これは、高分子が折りたたまれたことを示している。今後、伸縮応答をバルクまで増幅する方法論の開発が望まれる。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] A preliminary step toward molecular spring driven by cooperative guest binding2009

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 50

      ページ: 2006-2009

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多段階平衡から生み出されるスイッチーアロステリズムの利用-2008

    • 著者名/発表者名
      竹内正之
    • 雑誌名

      生体関連化学部会ニュースレター 23

      ページ: 2-5

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子マシンを利用した非線形応答システムの構築2008

    • 著者名/発表者名
      竹内正之
    • 雑誌名

      別冊化学最新分子マシン NA

      ページ: 48-55

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] メカノクロミックエラストマー:蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)効率の力学的制御2009

    • 著者名/発表者名
      大城宗一郎, 杉安和憲, 竹内正之
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多段階平衡から生み出されるスイッチ機能2008

    • 著者名/発表者名
      竹内正之
    • 学会等名
      第40回構造有機化学若手の会夏の学校
    • 発表場所
      山梨県南都留郡足和田ホテル
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超分子と生体分子機械の融合を目指して2008

    • 著者名/発表者名
      竹内正之
    • 学会等名
      未踏・ナノデバイステクノロジー第151委員会研究会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2008-07-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 人工超分子モーターのナノサイエンス2008

    • 著者名/発表者名
      竹内正之
    • 学会等名
      特定領域研究 膜超分子モーターの革新的ナノサイエンス-第3回班会議
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-06-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 回転運動の制御による情報伝達システムの構築2007

    • 著者名/発表者名
      大城 宗一郎, 池田 朋宏, 若林 里衣, 竹内 正之、新海 征治
    • 学会等名
      第37回構造有機化学討論会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2007-10-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポルフィリン誘導体のSTM観察2007

    • 著者名/発表者名
      竹内 正之, 池田 朋宏, 新海 征治, 田中 裕行, 川合 知二
    • 学会等名
      第37回構造有機化学討論会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2007-10-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 回転部位を有するユニットを利用した超分子集合体の構築2007

    • 著者名/発表者名
      竹内 正之, 平田 修, 新海 征治
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 回転部位を有するポルフィリンポリマーの分子認識挙動2007

    • 著者名/発表者名
      柴田 誠之, 田中 智史, 池田 朋宏, 竹林 新二, 平田 修, 竹内 正之, 新海 征治
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポルフィリン多量体のSTM観察2007

    • 著者名/発表者名
      竹内 正之, 池田 朋宏, 新海 征治, 田中 裕行, 川合 知二
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2007-09-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多段階平衡から生み出されるスイッチ:アロステリズムの利用2007

    • 著者名/発表者名
      竹内 正之
    • 学会等名
      理研シンポジウムソフト・オプトエレクトロニクス材料(V):新しい動作原理に基づく分子スイッチング素子及び周辺技術
    • 発表場所
      埼玉県和光市
    • 年月日
      2007-06-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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