低エネルギー消費型光学応答性極微細素子プロトコルの創出

• 研究課題/領域番号: 24651139
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 廣瀬 敬治 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10252628)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 有機化学 / １分子科学 / ロタキサン / エネルギー / 合成化学 / ナノ・マイクロ / 1分子科学 / キラリティー / クラウンエーテル

研究成果の概要

低エネルギー消費の光学応答型極微細素子の要素技術の探索を本研究の目的とし、低温度の熱エネルギーによる運動、所謂ブラウン運動の制御技術を開発するため、特異な構造を有するロタキサン型超分子を合成しその物性を評価した。具体的には、素子構造に固有のキラリティーを有するロタキサン型素子、ロタキサン特有の運動によるキラリティー制御、さらに外部刺激応答型の動的キラルロタキサン型の光学応答素子の開発をおこなった。

研究成果

• [雑誌論文] Syntheses and Stimuli-Responsible Rocking Motions of a Rotaxane Bearing Different Stoppers. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.; Okada, S.; Umezaki, S.; Young, P. G.; Tobe, Y.,
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A. 巻: 331 ページ: 184-189
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2015.11.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Axle Length Does Not Affect Switching Dynamics in Degenerate Molecular Shuttles with Rigid Spacers (2014)
  • 著者名/発表者名: Philip G. Young, Keiji Hirose,* and Yoshito Tobe
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 136 号: 22 ページ: 8799-7906
  • DOI: 10.1021/ja412671k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [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: 廣瀨敬治
  • 雑誌名: 薬学図書館 巻: 58 ページ: 62-72
• [学会発表] ロタキサン型分子機械の軸成分の構造がシャトリング運動性に及ぼす効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 加納椋平, Philip G. Young, 戸部義人
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性に及ぼすハープーニング機構の寄与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 梅崎将太, 加納椋平, Young Philip G., 戸部義人
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Synthesis and application of optically pure rotaxanes with their specific chirality for enantioselective complexation with chiral amines (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Ryohei Kano, Kyosuke Tsuda, Hajime Furutani, Yuko Hinohara, Yoshito Tobe
  • 学会等名: The Internatinal Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem2015)
  • 発表場所: Hawaii convention center, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性を考慮した分子設計指針の構築, 第9回有機π電子系シンポジウム (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治
  • 学会等名: 第9回有機π電子系シンポジウム
  • 発表場所: レイクサド入鹿、犬山
  • 年月日: 2015-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] Elucidation of Molecular Design Guide for Rotaxane Type Molecular Machines Focusing on Shuttling Dynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Shota Umezaki, Ryohei Kano, Philip G. Young, Yoshito Tobe
  • 学会等名: The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-13)
  • 発表場所: Rega Royal Hotel, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性に及ぼす軸成分の柔軟性の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 梅崎将太, 加納椋平, Philip G. Young, 戸部義人
  • 学会等名: 第5回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] Effect of Structure of Axle Components on Shuttling Dynamics in Rotaxane Type Molecular Machines (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose, Ryohei Kano, Philip G. Young, Yoshito Tobe
  • 学会等名: 10th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (ISMSC-10)
  • 発表場所: Place de Bordeaux, Strasbourg, France
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性におよぼす軸成分の構造の効果 ―Harpooning機構の寄与と柔軟性部位の効果の定量化― (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 梅崎将太, 加納椋平, Philip G. Young, 戸部義人
  • 学会等名: 第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性を考慮した分子設計指針の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治, 梅崎将太, 加納椋平, Philip G. Young, 戸部義人
  • 学会等名: 第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2015-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] [2]ロタキサン型分子シャトルの軸成分の柔軟性のシャトリング運動性に及ぼす効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 梅崎将太; 加納椋平; Young, P. G.; 戸部義人
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（千葉・船橋）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ロタキサン型分子機械の軸成分の構造がシャトリング運動性に及ぼす効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 加納椋平; Young, P. G.; 戸部義人
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（千葉・船橋）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ロタキサン型分子機械の軸成分の長さと柔軟性がシャトリング運動性に及ぼす効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 加納椋平; Young, P. G.; 戸部義人
  • 学会等名: 第15回 リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学（東京）
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-28
• [学会発表] 光および熱応答性[2]ロタキサンから成る分子ラチェットの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 高林亮; 岡田静; 戸部義人
  • 学会等名: 第15回 リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学（東京）
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-28
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性に及ぼす軸成分の長さと柔軟性の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 加納椋平; Young, P. G.; 戸部義人
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性に及ぼす軸成分の長さと柔軟性の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 加納椋平; Young, P. G.; 戸部義人
  • 学会等名: ETH Zurich-Osaka Univ Joint Symposium
  • 発表場所: 大阪大学（大阪・豊中）
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-10
• [学会発表] Development of a Synthetic Method for Optically Pure Rotaxanes Possessing Rotaxane Structure Specific Chirality Based on a Prerotaxane Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.; Tsuda, K.; Hinohara, Y.; Tobe, Y.
  • 学会等名: 26th International Symposium on Chirality (Chirality 2014)
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-07-30
• [学会発表] クラウンエーテルを用いたロタキサン構造に特有のキラリティーを有するロタキサンの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治
  • 学会等名: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学（東京）
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
  • 招待講演
• [学会発表] ロタキサン型分子機械のシャトリング運動性に及ぼす軸成分の長さと柔軟性の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治; 加納椋平; Young, P. G.; 戸部義人
  • 学会等名: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学（東京）
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
• [学会発表] プレロタキサン法に基づくロタキサン構造に固有の不斉を有する光学的に純粋なロタキサンの合成法の開発 (2014)
  • 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: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Molecular brake rotaxane systems composed of a dianthrylethane-based macrocycle as the ring component and a dumbbell shaped secondary ammonium as the axle component controlled by light and heat (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hirose
  • 学会等名: The 246th ACS National Meeting
  • 発表場所: Indianapolis,USA
  • 招待講演
• [学会発表] ロタキサン構造に固有の不斉を有する新規キラル物質の合成法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬敬治、津田恭佑、古谷創、日野原裕子、戸部義人
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京
• [図書] Synergy in Supramolecular Chemistry: Fundamental Aspects of Host-Guest Complex ーFrom 1:1 to Synergistic Bindingー (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiji Hirose
  • 総ページ数: 339
  • 出版者: CRC Press, Taylor & Francis Group