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構造・物性を多状態制御できる超分子錯体ナノファイバーの創製

公募研究

研究領域分子アーキテクトニクス:単一分子の組織化と新機能創成
研究課題/領域番号 16H00956
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

田代 省平  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80420230)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードナノファイバー / 金属錯体 / 超分子 / 多状態制御 / 二核錯体
研究実績の概要

分子エレクトロニクスは次世代を支える研究分野であり、単一分子素子を志向した様々な導電性化合物の開発が進められてきた一方で、分子集合体である超分子を素子として活用できれば、その構造柔軟性に基づいて構造・機能を多状態に渡って制御できることや、次世代型分子素子に重要なゆらぎや雑音の要素を導入できる可能性がある。本研究では、我々が開発した超分子錯体ナノファイバーを分子素子として活用することを目指して、外部刺激に応じて多様な積層様式を形成できる白金錯体に着目し、前年度は一次元積層能を有する大環状白金二核錯体を合成・精製して、それらの光学特性や自己集積能の評価を進めた。そこで当該年度は、大環状白金二核錯体に様々な外部刺激や試薬を加えることにより大環状白金二核錯体を化学修飾し、その構造に応じて様々な積層様式をデザインすることを目指して研究を行った。例えば大環状白金二核錯体の対アニオンを様々なアニオンに交換して、それらの自己集積能や光学特性についての評価を進めた。また、白金(II)錯体を酸化して白金(IV)錯体へと変換することや、アニオン性-カチオン性白金錯体を混合することによって、ハロゲン架橋型や異種電荷積層型の超分子ナノファイバー構造を構築することを試みた。一方で、大環状配位子と白金酸を混合することにより、プロトン化された大環状配位子とヘキサクロリド白金酸アニオンとの間での静電相互作用を駆動力として、超分子ナノファイバーが再現性良く形成することを各種電子顕微鏡測定やAFM測定などより明らかにした。上記の成果に加えて、本領域の他グループとの共同研究として、超分子ナノファイバーの電気伝導性評価や、大環状銀二核錯体内への機能性ケイ素化合物の包接などについても検討を進めた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Multifunctional Octamethyltetrasila[2.2]cyclophanes: Conformational Variations, Circularly Polarized Luminescence, and Organic Electroluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Ohto Tatsuhiko、Pham Song-Toan、Yamada Ryo、Tada Hirokazu、Omoto Kenichiro、Tashiro Shohei、Shionoya Mitsuhiko、Hattori Mineyuki、Jimura Keiko、Hayashi Shigenobu、Koike Hikaru、Iwamura Munetaka、Nozaki Koichi、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 32 ページ: 11214-11221

    • DOI

      10.1021/jacs.7b05671

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Acid-induced self-assembly of bis-phenanthroline macrocycles into metal-accumulating nanofibers2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Shimizu, Shohei Tashiro, Masumi Kuritani, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectonics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of stochastic charge dynamics of polyoxometalate dispersed on a GaAs-based nanowire FET2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Sasaki, Shoma Okamoto, Shohei Tashiro, Tetsuya Asai, Seiya Kasai
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectonics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and self-assembly of macrocyclic dinuclear Pt(II) and Pt(IV) complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Shimizu, Shohei Tashiro, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bis-phenanthroline macrocyclic ligand bearing bulky side-chains: Metal complexation and self-organization2018

    • 著者名/発表者名
      Jugai Ou, Shohei Tashiro, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 含窒素大環状分子のプロトン化によるアニオン性金属錯体内包ナノファイバーの構築2017

    • 著者名/発表者名
      清水 駿・栗谷 真澄・田代 省平・塩谷 光彦
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大環状ビスフェナントロリンPt(II)二核錯体の合成と自己集合2017

    • 著者名/発表者名
      清水 駿・鎌塚 達也・田代 省平・塩谷 光彦
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大環状Pt(II)二核錯体の合成と一次元自己集合2017

    • 著者名/発表者名
      清水 駿・鎌塚 達也・田代 省平・塩谷 光彦
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and properties of a rhombic cyclophane ligand with two bulky side chains2017

    • 著者名/発表者名
      Ou Jugai, Tashiro Shohei, Shionoya Mitsuhiko
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オクタメチルテトラシラ[2,2]シクロファン誘導体の合成、光物性、および分子構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      島田 真樹・山野井 慶徳・尾本 賢一郎・田代 省平・塩谷 光彦・西原 寛
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大環状白金錯体の異方集積化に基づく超分子ナノチューブの構築2016

    • 著者名/発表者名
      清水 駿・鎌塚 達也・田代 省平・塩谷 光彦
    • 学会等名
      第7回 分子アーキテクトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジシラン架橋型シクロファン類の分子構造変化と光物性2016

    • 著者名/発表者名
      島田 真樹・山野井 慶徳・尾本 賢一郎・田代 省平・塩谷 光彦・西原 寛
    • 学会等名
      第7回 分子アーキテクトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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