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Creation of self-assembled mesoscale chainmail and application

研究課題

研究課題/領域番号 22K20526
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
研究機関千葉大学

研究代表者

DATTA SOUGATA  千葉大学, 大学院工学研究院, 特任研究員 (60965036)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードSupramolecular polymer / Nanotoroid / barbiturate / secondary nucleation / catenane / supramolecular polymer / nanotroid / nanostructures / topological structures / mechanical bonding / self-assembly / supramolecular chemistry / Supramolecular Polymer / 2D-Nanomaterial / Interlocked Assembly / Ring / Interfacial Synthesis
研究開始時の研究の概要

This research is a vital step for creating chainmail-type mesoscale architectures, thereby offering opportunities for future exploration of the properties of a new generation of 2D nanomaterials. This project will advance the area of 2D molecular architectonics toward mesoscale robotics.

研究成果の概要

バルビツール酸分子の超分子重合によって形成される微小リングの内径と二次核形成の頻度をアルキル鎖長によって調整することで、リングのカテナン形成効率を制御するユニークな方法論を開発した。アルキル鎖を長くすると二次核形成が促進される一方、リングの内径も小さくなるため、その後のカテナン化が立体的に抑制された。その結果、ナノ[2]カテナンが高収率で得られた。さらに、末端のあるランダムコイル超分子ポリマーと末端のないリング超分子ポリマーをそれぞれシードを用いて、長と二次核生成のキネティクスを比較し、シードのトポロジーがシード型超分子重合に及ぼす影響を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Efficient surface-catalyzed heterogeneous nucleation combined with nanospace engineering in toroidal molecular assembly enables precise control over the synthesis of self-assembled catenated materials. This research project undoubtedly paves new avenues for exploring advanced mesoscale materials.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fine-tuning of the size of supramolecular nanotoroids suppresses the subsequent catenation of nano-[2]catenane2023

    • 著者名/発表者名
      Itabashi Hiroki、Datta Sougata、Tsukuda Ryohei、Hollamby Martin J.、Yagai Shiki
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 14 号: 12 ページ: 3270-3276

    • DOI

      10.1039/d2sc07063d

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distinct seed topologies enable comparison of elongation and secondary nucleation pathways in seeded supramolecular polymerization2023

    • 著者名/発表者名
      Itabashi Hiroki、Tashiro Keigo、Koshikawa Shumpei、Datta Sougata、Yagai Shiki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 号: 48 ページ: 7375-7378

    • DOI

      10.1039/d3cc01587d

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 異なるトポロジーを有するシードから誘起される超分子シード重合2023

    • 著者名/発表者名
      板橋裕毅、田代啓悟、越川瞬平、Datta Sougata、矢貝史樹
    • 学会等名
      日本化学会第103年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 湾曲性を発現する超分子ポリマーが示す超分子キラリティ2022

    • 著者名/発表者名
      栃堀芽生、矢貝史樹、Datta Sougata
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] キラリティの導入による超分子ポリマー折りたたみ過程の解析2022

    • 著者名/発表者名
      栃堀芽生、Datta Sougata、矢貝史樹
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] A Tale of Celebration of 2020 Olympics in Chemistry in Japan!2022

    • 著者名/発表者名
      Datta Sougata
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Oligo- and Poly-catenanes from Molecular and Supramolecular Building Blocks2024

    • 著者名/発表者名
      Sougata Datta, Atsushi Isobe, Shiki Yagai
    • 総ページ数
      31
    • 出版者
      Wiley
    • ISBN
      9783527347933
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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