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双極子配向を制御した有機結晶の作成と誘電性および複屈折性

研究課題

研究課題/領域番号 25288042
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関首都大学東京

研究代表者

瀬高 渉  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (60321775)

研究分担者 山口 健太郎  徳島文理大学, 香川薬学部, 教授 (50159208)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワード分子機械 / 有機結晶 / 分子運動 / 相転移 / X線結晶構造解析 / 固体NMR / 分子コマ / ヘテロ環化合物 / 機能性分子 / 有機典型元素 / 動的分子 / 構造有機化学 / 双極子配向制御 / 複屈折 / 機能性有機分子 / 光学的性質
研究成果の概要

大規模かご型分子骨格の内部にπ電子系を回転子として架橋した分子は、その構造の類似性から“分子ジャイロコマ”と呼ばれている。これまでに我々はベンゼン環を架橋した分子について、その合成・構造解析法を確立し、さらに結晶中における環の回転運動とそれに伴う結晶複屈折変化を明らかにしてきた(W. Setaka and K. Yamaguchi, PNAS, 109, 9271 (2012))。本研究では、双極子モーメントを有するπ電子系として、フラン、チオフェン、セレノフェンを回転子として架橋した誘導体を合成し、結晶内部における環配向秩序の温度依存性と、それに伴う結晶複屈折と誘電損失の変化を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 1,4-Naphthalenediyl-Bridged Molecular Gyrotops: Rotation of the Rotor and Fluorescense in Solution2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishiyama, Y. Inagaki, K. Yamaguchi, W. Setaka
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 号: 20 ページ: 9959-9966

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b01489

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pyrene-bridged Macrocage Showing No Excimer Fluorescence2015

    • 著者名/発表者名
      H. Shionari, Y. Inagaki, K. Yamaguchi, W. Setaka
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 13 号: 42 ページ: 10511-10516

    • DOI

      10.1039/c5ob01644d

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 結晶性分子ジャイロスコープの構造と回転動力学の密度汎関数強束縛法によるシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      菅野 学, 小林倫仁, Wilfredo Credo Chung, 山崎 馨, 瀬高 渉, 河野裕彦
    • 雑誌名

      SENAC

      巻: 48 ページ: 1-9

    • NAID

      120006576583

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Crystalline Molecular Gyrotops and Phenylene Rotation inside the Cage2014

    • 著者名/発表者名
      W. Setaka , K. Inoue, S. Higa, S. Yoshigai, H. Kono, K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 79 号: 17 ページ: 8288-8295

    • DOI

      10.1021/jo501539h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ring-closing metathesis for the synthesis of a molecular gyrotop2014

    • 著者名/発表者名
      W. Setaka, S. Higa, K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 12 号: 21 ページ: 3354-3357

    • DOI

      10.1039/c4ob00470a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A crystalline molecular gyrotop with germanium junctions between a phenylene rotor and alkyl spokes2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Inagaki, K. Yamaguchi, W. Setaka
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 4 号: 102 ページ: 58624-58630

    • DOI

      10.1039/c4ra11705k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kinetic stabilization against oxidation reaction induced by a silaalkane cage in thiophene-bridged molecular gyroscope2014

    • 著者名/発表者名
      W. Setaka, S. Ohmizu, M. Kira
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 50 号: 9 ページ: 1098-1110

    • DOI

      10.1039/c3cc48205g

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Order-Disorder Transition of Dipolar Rotor in a Crystalline Molecular Gyrotop and Its Optical Change2013

    • 著者名/発表者名
      Setaka, W.; Yamaguchi, K.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 号: 39 ページ: 14560-14563

    • DOI

      10.1021/ja408405f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cage Size Effects on the Rotation of Molecular Gyrotops with 1,4-Naphthalenediyl Rotor in Solution2013

    • 著者名/発表者名
      Setaka, W.; Koyama, A.; Yamaguchi, K.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 15(19) 号: 19 ページ: 5092-5095

    • DOI

      10.1021/ol402464d

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 9,9-ジメチルフルオレンを回転子とする分子ジャイロコマの合成及び蛍光特性2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤 怜奈・稲垣 佑亮・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      同志社大、京田辺
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フェロセン架橋カゴ型化合物の合成と酸化還元電位2016

    • 著者名/発表者名
      高島 英明・稲垣 佑亮・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      同志社大、京田辺
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] チオフェン架橋分子ジャイロコマの合成と結晶中の分子運動2016

    • 著者名/発表者名
      鶴長 都・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      同志社大、京田辺
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] N-メチルカルバゾール架橋分子ジャイロコマの合成と蛍光特性2016

    • 著者名/発表者名
      橋本 光・稲垣 佑亮・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      同志社大、京田辺
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Molecular Gyrotop with Germanium Junctions: Temperature-Dependent Optical Anisotropy of a Crystal2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Inagaki, Kentaro Yamaguchi, Wataru Setaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium for Young Chemists on Stimuli-Responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
    • 発表場所
      Nagoya University (名古屋)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phenylene-bridged Macrocages as Crystalline Molecular Gyrotops2016

    • 著者名/発表者名
      Wataru SETAKA
    • 学会等名
      The 2nd International Forum on Applied Chemistry
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan University、Tokyo
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Crystalline Molecular Gyrotops having a Five-Membered Hetero Aromatic Ring Rotor2015

    • 著者名/発表者名
      Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics and optical properties of a selenophene-bridged molecular gyrotops in a crystalline state2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki MASUDA, Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and birefringence of a molecular gyrotop with a 4,4'-biphenylene rotor2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi FUJIWARA, Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular gyrotop with germanium junctions: Dynamics of a phenylene rotor in a crystalline state2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI, and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of 1,4-naphthalenediyl-bridged molecular gyrotops and cage-size effects on dynamics in solution2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei NISHIYAMA, Akiko KOYAMA, Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of a Novel Molecular Gear having a Germanium Junction and Its Gear Slippage2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuma OKAMURA, Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and photophysical properties of a pyrene-bridged molecular gyrotop2015

    • 著者名/発表者名
      Hirokuni SHIONARI, Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Oriented alignment and dichroism of a p-benzoquinone according to macrocage structure in crystal2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei SATO, Yusuke INAGAKI, Kentaro YAMAGUCHI and Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シリル置換セレノフェンの酸化反応における置換基の立体効果2015

    • 著者名/発表者名
      増田敏幸・稲垣佑亮・瀬高渉
    • 学会等名
      第42回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ピレン架橋分子ジャイロコマの合成及び溶液中における立体保護効果2015

    • 著者名/発表者名
      塩成博国・稲垣佑亮・山口健太郎・瀬高渉
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナフタレン架橋分子ジャイロコマの蛍光消光に対するかご効果2015

    • 著者名/発表者名
      西山洋平・小山亜希子・稲垣佑亮・山口健太郎・瀬高渉
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビフェニレン架橋分子ジャイロコマの合成と結晶中での動的性質2015

    • 著者名/発表者名
      藤原惇志・稲垣佑亮・山口健太郎・瀬高渉
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Order-Disorder Transitions of a Thiophene Rotor in a Crystalline Molecular Gyrotops2015

    • 著者名/発表者名
      Wataru Setaka, Toshiyuki Masuda, Junko Arase, Yusuke Inagaki, and Kentaro Yamaguchi
    • 学会等名
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-16)
    • 発表場所
      Universidad Complutense (Madrid, Spain)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カゴ化合物による結晶内におけるパラベンゾキノンの配向整列と2色性2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 康平・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ビフェニレン架橋分子ジャイロコマの合成と結晶複屈折2015

    • 著者名/発表者名
      藤原 惇志・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ピレンを回転子とする分子ジャイロコマの合成と蛍光特性2015

    • 著者名/発表者名
      塩成 博国・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] セレノフェン架橋分子ジャイロコマの結晶中における回転運動解析と複屈折性2014

    • 著者名/発表者名
      増田敏幸・稲垣佑亮・山口健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      第41回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      宇部
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分子ジャイロコマとしてのπ電子系が架橋したカゴ型化合物2014

    • 著者名/発表者名
      瀬高 渉・山口健太郎
    • 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
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ケイ素の特長を利用した分子ジャイロコマの化学2014

    • 著者名/発表者名
      瀬高 渉
    • 学会等名
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 発表場所
      那須塩原
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナフタレン架橋分子ジャイロコマの合成および溶液中における回転子の運動のかごサイズ効果2014

    • 著者名/発表者名
      西山 洋平・小山 亜希子・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Chemistry of Molecular Gyrotops2014

    • 著者名/発表者名
      Wataru SETAKA
    • 学会等名
      Telluride Workshop "Molecular Rotors, Motors, and Switches"
    • 発表場所
      Telluride (CO, USA)
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] かご化合物によるチオフェン環が1軸配向した有機結晶の作成と物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      瀬高 渉
    • 学会等名
      長瀬科学技術振興財団H25年度受賞者研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナフタレン架橋分子ジャイロコマの合成と溶液中における回転子の運動2014

    • 著者名/発表者名
      西山 洋平・小山 亜希子・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] セレノフェン架橋分子ジャイロコマの 合成と性質2014

    • 著者名/発表者名
      増田 敏幸・稲垣 佑亮・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シラ炭化水素ロタキサンの温度可変NMRによる軸分子配座解析2014

    • 著者名/発表者名
      舛野 大輔・Phan Son Thanh・稲垣 佑亮・吉良 満夫・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ゲルマニウムをかご骨格に導入した分子ジャイロコマの合成と性質2014

    • 著者名/発表者名
      稲垣 佑亮・瀬高 渉
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Molecular Gyrotop Classified as a Functional Molecular Balloon2013

    • 著者名/発表者名
      Wataru Setaka and Kentaro Yamaguchi
    • 学会等名
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-15)
    • 発表場所
      Taipei (Taiwan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] チオフェン架橋分子ジャイロコマの結晶構造と複屈折性2013

    • 著者名/発表者名
      瀬高 渉・井上 裕美子・高井 杏弥子・山口 健太郎
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ケイ素の特長を利用した分子機械2013

    • 著者名/発表者名
      瀬高 渉
    • 学会等名
      北里大学理学部第8回セミナー
    • 発表場所
      北里大学(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶中でベンゼン環が回転する分子ジャイロコマの構造有機化学2013

    • 著者名/発表者名
      瀬高 渉
    • 学会等名
      第388回首都大学東京応化コロキウム
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 首都大学東京 大学院都市環境科学研究科 分子応用化学域 瀬高研究室

    • URL

      http://wwwchem.apchem.ues.tmu.ac.jp/~setaka/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京 大学院都市環境科学研究科分子応用化学域 瀬高研究室

    • URL

      http://wwwchem.apchem.ues.tmu.ac.jp/~setaka/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京 大学院都市環境科学研究科分子応用化学域 瀬高研究室

    • URL

      http://wwwchem.apchem.ues.tmu.ac.jp/~setaka/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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