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優れた捕捉能と応答能を有する芳香環オリゴマーミセルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21K18951
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉沢 道人  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70372399)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード芳香環ミセル / オリゴマー / 分子捕捉 / 安定化 / 水溶化 / 超分子化学
研究開始時の研究の概要

本研究では、芳香環パネルを含むV型両親媒性分子の「連結」により、水中で新規な「芳香環オリゴマーミセル」を構築すると共に、その優れた“集合安定性”と“分子捕捉能”と“刺激応答能”を活用した材料の新創製技術を開拓する。まず、両親媒性オリゴマーを合成し、水中で高い集合安定性と幅広い分子捕捉能を有する芳香環オリゴマーミセルを構築する。さらに、優れた刺激応答能を導入し、革新的な機能性ミセルを創製する。

研究成果の概要

本研究では、芳香環パネルを含むV型両親媒性分子の直線型「連結」により、水中で新規な「芳香環オリゴマーミセル」を構築すると共に、その優れた集合安定性と分子捕捉能と内包応答能を活用した材料の新創製技術を開拓することに成功した。具体的には、複数のV型芳香環パネルを有する両親媒性オリゴマーを新規に設計および合成した。次に、その水中での自己組織化により、高い集合安定性と幅広い分子捕捉能を持つ芳香環オリゴマーミセルの定量的な構築を達成した。さらに、オリゴチオフェンなどの機能分子や材料の効率的な内包による特異な光物性などを開拓した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

水を媒体とした新材料の創製や新機能の開拓は、科学技術産業の更なる発展に重要である。水中の材料創製と機能開拓で最大の課題は、対象とする材料の「水溶化」である。大部分の材料は水に不溶であるため、直接的な官能基化が必須である。しかしながら、この方法の短所は、親水基導入のために複雑な合成ステップが必要で、導入された親水基による材料機能の低下リスクが発生し、官能基化後に元の構造を再生できない。本研究では、優れた捕捉能と応答能を有する芳香環オリゴマーミセルの創製に成功し、オリゴチオフェンなどの機能材料の高効率な水溶化とそれら特異な光物性などを解明した。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Tampere University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Aromatic micelles: toward a third-generation of micelles2023

    • 著者名/発表者名
      YOSHIZAWA Michito、CATTI Lorenzo
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy. Ser. B: Physical and Biological Sciences

      巻: 99 号: 1 ページ: 29-38

    • DOI

      10.2183/pjab.99.002

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • 年月日
      2023-01-11
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Realization of Stacked-Ring Aromaticity in a Water-Soluble Micellar Capsule2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Si-Yu、Kishida Natsuki、Kim Jinseok、Fukui Norihito、Haruki Rie、Niwa Yasuhiro、Kumai Reiji、Kim Dongho、Yoshizawa Michito、Shinokubo Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 145 号: 4 ページ: 2135-2141

    • DOI

      10.1021/jacs.2c08795

    • 関連する報告書
      2022 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] Caged bulky organic dyes in a polyaromatic framework and their spectroscopic peculiarities2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda Mayuko、Kishida Natsuki、Catti Lorenzo、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 号: 29 ページ: 8642-8648

    • DOI

      10.1039/d2sc02308c

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aqueous polyaromatic receptors for biomolecules with high selectivity2022

    • 著者名/発表者名
      Catti Lorenzo、Sumida Ryuki、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reviews

      巻: 460 ページ: 214460-214470

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2022.214460

    • 関連する報告書
      2022 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] Preparation of a Multicarbazole‐Based Nanocapsule Capable of Largely Modulating Guest Spectroscopic Properties in Water2021

    • 著者名/発表者名
      Kudo Kohi、Ide Tomohito、Kishida Natsuki、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 19 ページ: 10552-10556

    • DOI

      10.1002/anie.202102043

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Aromatic Micelle‐Based Saccharide Cluster with Changeable Fluorescent Color and its Protein Interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Narita Haruna、Catti Lorenzo、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 23 ページ: 12791-12795

    • DOI

      10.1002/anie.202102547

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Aromatic Oligomer Micelle: Large Enthalpic Stabilization and Selective Oligothiophene Uptake2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida Yamato、Aratsu Keisuke、Hiraoka Shuichi、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 23 ページ: 12754-12758

    • DOI

      10.1002/anie.202101453

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Singlet Fission of Pentacene Dimers within Polyaromatic Capsules2021

    • 著者名/発表者名
      Catti Lorenzo、Narita Haruna、Tanaka Yuya、Sakai Hayato、Hasobe Taku、Tkachenko Nikolai V.、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 25 ページ: 9361-9367

    • DOI

      10.1021/jacs.0c13172

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Aromatic Micelles from Molecular Design to Host Functions2022

    • 著者名/発表者名
      Michito Yoshizawa
    • 学会等名
      RSC vertual Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (vMASC) webinar series (online, UK)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Polyaromatic Receptors for Biomolecules with High Selectivity2022

    • 著者名/発表者名
      Michito Yoshizawa
    • 学会等名
      Redox Week in Sendai 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Polyaromatic Capsules from Molecular Design to Host Functions2022

    • 著者名/発表者名
      Michito Yoshizawa
    • 学会等名
      World Distinguished Scholar Forum Lecture Online, East China Normal University
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polyaromatic Capsules from Molecular Design to Host Function2022

    • 著者名/発表者名
      Michito Yoshizawa
    • 学会等名
      Institut Le Bel Lecture
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polyaromatic Capsules as Smart Nanocontainers in Water2022

    • 著者名/発表者名
      Michito Yoshizawa
    • 学会等名
      ECPM Lecture, Universite de Strasbourg et CNRS, France
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 芳香環ミセル:水中で使える便利なナノ道具の開発を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      吉沢道人
    • 学会等名
      第71回 グリーンインキュベーションコンソーシアム(GIC)研修セミナー(NIMS, オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子カプセルによる硫黄および生体分子の捕捉2021

    • 著者名/発表者名
      吉沢道人
    • 学会等名
      生理研研究会2021 生命を支える硫黄生物学の最前線(東北大 加齢医学研, オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工レセプターをつくる2021

    • 著者名/発表者名
      吉沢道人
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ (オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 吉沢・澤田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/nspace.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学 科学技術創成研究院 化学生命科学研究所 吉沢・澤田研究室

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/nspace.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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