先進的分子ブレーキ担持基板の作成とMaxwellデーモン型制動の実現

• 研究課題/領域番号: 21350076
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 廣瀬 敬治 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (10252628)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2010年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 分子素子 / ロタキサン / 分子ブレーキ / 分子機械

研究概要

熱による分子の激しい運動を有意に制御する技術を開発するため、非対称なロタキサン型分子ブレーキを創出する計画を立て、合成および基板への担持の検討をした。まず、理想的な担体への鼎立形接合部分を形成するストッパー中間体を大量に合成した。次に、スペーサー部分の長さの異なる軸分子を申請時の計画以上の7種類合成できた。さらに、一部の非対称のロタキサンの合成が完了し、金基板への担持もおこなうことが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] 教育に情報ツールを活用する : 教育ツールとしてのReaxys (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬 敬治
  • 雑誌名: 薬学図書館 巻: 58 ページ: 62-72
  • NAID: 120005249300
• [雑誌論文] Amplification of Enantioselectivity and Sensitivity Based on Non-Linear Response of Molecular Wire Bearing Pseudo-18-Crown-6 to Chiral Amines (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Shintaro Miura, Yui Senda and Yoshito Tobe
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 48 号: 48 ページ: 6052-6054
  • DOI: 10.1039/c2cc30417a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Chiral Recognition beyond the Limitation due to the Law of Mass Action: Highly Enantioselective Chiral Sensing based on Non-Linear Response in Phase Transition Events (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Yuka Yachi, and Yoshito Tobe
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47 号: 23 ページ: 6617-6619
  • DOI: 10.1039/c1cc11731a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Brake Systems Controlled by Light and Heat (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose
  • 雑誌名: J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem 巻: 68 号: 1-2 ページ: 1-24
  • DOI: 10.1007/s10847-010-9748-x
  • NAID: 130004597080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Brake Systems Controlled by Light and Heat (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 雑誌名: J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem. 巻: 68 ページ: 1-24
  • NAID: 130004597080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Brake Systems Controlled by Light and Heat (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 雑誌名: J.Inclusion Phenom. Macrocyclic Chem. (印刷中)
  • NAID: 130004597080
  • 査読あり
• [学会発表] プレロタキサン法に基づくトポロジカルキラリティーを有する光学活性ロタキサンの合成法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治・津田恭佑・古谷創・日野原祐子・戸部義人
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Effect of Length and Structure of AxleComponents on Shuttling Motion in[2]Rotaxane Molecular Shuttles (2012)
  • 著者名/発表者名: Philip G. Young, Keiji Hirose, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] A Molecular Brake for the Shuttling Motion Leading to Rotaxanes with Chirality Specific to Rotaxane Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: 2. International Symposium of the Collaborative Research Center 765
  • 発表場所: Berlin, Germany
• [学会発表] Highly Enantioselective Chiral Sensing Based on Non-Linear Response of Polymers Having Pseudo-18-Crown-6 Ether towards Amines (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose
  • 学会等名: BIT’s 3rd Annual World Congress of Catalytic Asymmetric Synthesis (WCCAS-2012)
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 招待講演
• [学会発表] ロタキサン構造に特有のキラリティーを持つロタキサンのスイッチングシステム：鏡像体ロタキサン間を相互に変換するシャトリング運動を制動する分子ブレーキ (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 古谷創, 戸部義人
  • 学会等名: 第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] A molecular brake for the shuttling motion leading to enantiomeric rotaxanes with rotaxane structure specific chirality (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: 24nd International Symposium on Chirality (Chirality 2012; ISCD-24)
  • 発表場所: Fort Worth (USA)
• [学会発表] A Molecular Brake for the Shuttling Motion Leading to Rotaxanes with Chirality Specific to Rotaxane Structure. (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: 2. International Symposium of the Collaborative Research Center 765
  • 発表場所: Berlin (Germany)
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of Length and Structure of Axle Components on Shuttling Motion in [2]Rotaxane Molecular Shuttles (2012)
  • 著者名/発表者名: Philip Young, Keiji Hirose, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: 2. International Symposium of the Collaborative Research Center 765
  • 発表場所: Berlin (Germany)
• [学会発表] A Molecular Brake for the Shuttling Motion Leading to Rotaxanes with Chirality Specific to Rotaxane Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: 京都リーガロイヤルホテル(京都)
• [学会発表] Effect of Length and Structure of Axle Components on Shuttling Motion in [2]Rotaxane Molecular Shuttles (2012)
  • 著者名/発表者名: Philip G. Young, Keiji Hirose, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: 京都リーガロイヤルホテル(京都)
• [学会発表] Syntheses and Dynamic Behaviour of Rocking Rotaxanes with C^∞v Symmetry (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose//Shizuka Okada//Yoshito Tobe
  • 学会等名: 6th Intl Symp on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (6th ISMSC)
  • 発表場所: Brighton, UK
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] ロッキング運動速度を制動するC_<∞v>対称性を有するロタキサン型分子ブレーキの合成と動的挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治・岡田静・戸部義人
  • 学会等名: 第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] ロッキング運動速度をスイッチするC∞v対称性を有するロタキサンの合成と動的挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治・岡田静・戸部義人
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 光と熱でロッキング運動速度をスイッチするC∞v対称ロタキサンの合成と動的挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治・岡田静・戸部義人
  • 学会等名: 第11回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] ロタキサン構造特有のキラリティーを有するシャトリシグロタキサンのエナンチオマー間の相互変換を制御するブレーキシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治・古谷創・戸部義人
  • 学会等名: 第11回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] 大きさの制御ができる輪成分を織り込んだ(擬)ロタキサンの分子ブレーキ機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治
  • 学会等名: 第11回ツング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Syntheses and Dynamic Behaviour of Rocking Rotaxanes with C_<∞v> Symmetry (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: 5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (ISMSC6)
  • 発表場所: Brighton, UK
• [学会発表] 光と熱でロッキング運動速度をスイッチするC_<∞v> 対称ロタキサンの合成と動的挙動東京工業大学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 岡田静, 戸部義人
  • 学会等名: 第11回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] A switching machine for rotaxane-specific chirality : A brake function for the shuttling motion between enantiomeric rotaxanes (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirose Keiji ; Furutani Hajime ; Tobe Yoshito
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] A MOLECULAR BRAKE FOR THE SHUTTLING MOTION BETWEEN ENANTIOMERIC ROTAXANES (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, Yoshito Tobe
  • 学会等名: CHIRALITY 2010;ISCD-22
  • 発表場所: Sapporo Japan
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] COVALENT SYNTHETIC METHOD OF ROTAXANE WITH THE STRUCTURE SPECIFIC CHIRALITY COMPOSED OF C∞v AXLE AND CSRING (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Yuko Hinohara, Yamato Nakamura, Yoshito Tobe
  • 学会等名: CHIRALITY 2010; ISCD-22
  • 発表場所: Sapporo Japan
  • 年月日: 2010-07-13
• [学会発表] A Molecular Brake System for the Shuttling Motion between Enantiomeric Rotaxanes (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hirose.H.Furutani.Y.Tobe
  • 学会等名: Joint Symposium of Post 5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry and The 6th Symposium on Host-Guest Chemistry
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-06-12
• [学会発表] A switching machine for rotaxane-specificchirality: A brake function for the shuttling motion between enantiomeric rotaxanes (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Hajime Furutani, and Yoshito Tobe
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA
• [学会発表] Remarkable Effects of Hydrogen Bonding between Axle and Ring Components on Deslipping Reactions of Rotaxanes (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Kazuhiro Ikuta, Yamato Nakamura, Yoshito Tobe
  • 学会等名: The 11th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
  • 発表場所: Kyoto, Japan,
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] Remarkable Effects of Chirality on Deslipping Reaction Rates of Diastereomeric Rotaxanes and Relevant Mechanism Involving a Pre-Equilibrium (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Yamato Nakamura, Yoshito Tobe
  • 学会等名: The 11th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
  • 発表場所: Kyoto, Japan,
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] Large Effects of Chirality on Deslipping Reactions of Diastereomeric Rotaxanes and Relevant Mechanism Involving Pre-Equilibrium (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Yamato Nakamura, Yoshito Tobe
  • 学会等名: 21st International Symposium on Chirality
  • 発表場所: Colorado, USA,
  • 年月日: 2009-07-13
• [図書] Quantitative Analysis of Binding PropertiesAnalytical Methods in Supramolecular Chemistry, (Ed.: Christoph A. Schalley) (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose
  • 出版者: Wiley-VCH, Weinheim
• [図書] Analytical Methods in Supramolecular Chemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co
• [図書] Analytical Methods in Supramolecular Chemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose(共著)
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co(印刷中)