| 研究領域 | π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H00998
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
久木 一朗 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90419466)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 水素結合 / 有機構造体 / 3回対称性 / ヘキサゴナルネットワーク / 多孔質材料 / カルボン酸 / デヒドロアヌレン / 結晶工学 / π造形 / 2次元ネットワーク / 多孔質構造 / 有機結晶 / π造形科学 / 超分子化学 / パイ共役 / 層構造 |
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| 研究実績の概要 |
3回対称性の分子あるいは超分子シントンから形成される水素結合性の多孔性2次元ヘキサゴナルネットワーク(H-HexNet)を相互貫入なしに積層化できれば、化学種の吸着・貯蔵材や、超分子集合体を構築する足場材としても展開できる。我々は、分子自身が空孔をもったC3対称性π共役環状分子にo-ターフェニルジカルボン酸部位を導入した環状π電子系T18が、水素結合によって複数種の大きな包接空間をもったH-HexNetを形成し、それらが相互貫入なく積層した低密度H-HexNet積層構造を与えることを見出した。さらに本手法を大きさの異なる一連のパイ電子系に適応することによって、本手法の一般化と多様なH-HexNet積層体の構築および機能化について検討した。
DMFと芳香族分子の混合溶媒から50~100度で結晶化することによってすべての系でH-HexNet積層構造の単結晶を得た。H-NexNetはいずれも相互貫入なく積層しているが、積層様式(層のずれ具合)はそれぞれの共役コアの構造に依存する。網目状の空間には, 再結晶に用いた芳香族分子が包接されており, その包接空間の体積比は４１～５９％である。これらの積層構造の空隙部に包接された溶媒分子を除去したところ、２つの構造体では依然として高い結晶性を保持しており、ガス吸着実験から多孔性を維持していることが分かった。粉末Ｘ線解析および計算化学を用いた結晶構造予測法によって活性化後の結晶構造を同定・推定した。いずれの場合も層のずれによってH-NexNet骨格が大きく重なり、直径8.5~8.9 Åの1次元チャネル空間が形成されている。この空孔への低級炭化水素の吸着挙動および、この空間を足場としたC60の配列についても明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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