| 研究課題/領域番号 |
19H02787
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
山田 泰之 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 准教授 (10385552)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 分子機械 / ロタキサン / ポルフィリン / フタロシアニン / アルキル鎖 / 分子認識 / 分子リフト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、これまでに申請者らが開発してきたロタキサン型分子機械の構造的特徴を活かして、 (i)分子集合体の会合・離散を自在に制御できる分子ジッパーの開発および (ii)粒子を「持ち上げる」ことができる分子リフトの開発し、それらを応用したメゾ―マクロスコピック構造体運動制御システムの開発に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
４重ロタキサン型ポルフィリン・フタロシアニン分子組織をベースとした分子機械構築の研究に取り組んだ。本研究の成果として今後の分子機械のデザインに有用であると考えられる以下の知見が得られた。「一般的にアルキル鎖は分子同士を連結するためのフレキシブルなリンカーであると考えられているが、十分に長いアルキル鎖が柔軟に振る舞うのに対して、短いアルキル鎖ではその剛直性が顕在化し、あたかも分子の定規のように振る舞い得る。」
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アルキル鎖は様々な機能性分子や分子機械構築に利用されるユニットである。一般的にアルキル鎖を用いて２つの機能性ユニットを連結する場合、アルキル鎖はフレキシブルな「分子の糸」として２つの機能性ユニット間の最大距離を規定する役割を与えられることが多い。しかし、C6, C8のような短いアルキル鎖ではCH2基の水素原子間の立体障害とsp3炭素の結合角に由来する構造的制約が顕在化し、分子の糸ではなく、むしろ剛直な分子の定規のように振る舞いうることが明らかになった。この知見は、分子機械や機能性分子のデザインに応用可能である。
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