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原子分解能顕微鏡動画撮影による高次配位構造の形成機序研究

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 17H05355
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

原野 幸治  東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任准教授 (70451515)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード電子顕微鏡 / 金属錯体 / ナノ粒子 / ナノシート / 自己集合 / 単分子観察 / 金属有機構造体
研究実績の概要

高分解能電子顕微鏡を用いて,配位化学を基盤とした高分子構造過程の機構解明について推進した.本年度は新学術研究領域内外の共同研究を中心に,種々の材料についての形成過程機構の研究を行った.
1.ピラジン含有グラフィジインナノシートの構造解析:界面合成法により合成された,金属配位部位としてピラジン部位を有するグラフィジインナノシートについて,原子分解能透過電子顕微鏡を用いた構造解析を行った.100マイクロメートルサイズのナノシートについてマイクログリッドに担持して構造解析を行った結果,アモルファス構造であることが明らかとなった.これはX線回折などの結果と一致しており,非対称構造をもつモノマーに由来して非周期性の構造が優位に形成することが示された.なお,本成果は東京大学の坂本良太博士をはじめとする共同研究者との研究成果である.
2.ペプチド銀錯体の焼結によるナノ構造形成機構の解明:金属配位部位をもつペプチドと銀(I)イオンからなるマイクロメートルサイズの球状微結晶の焼結による階層的銀ナノ構造の形成機構について,原子分解能透過電子顕微鏡および高分解能低着地電圧走査電子顕微鏡を用いて精査した.焼結過程の途中においてナノサイズの銀粒子が錯体結晶の表面に徐々に生成し,最終的に結晶表面を覆いつくすことを明らかにした.なお,本成果はお茶の水女子大学の三宅亮介博士をはじめとする共同研究者との研究成果である.

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 7件、 招待講演 11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation of Hierarchically Assembled Silver Nanostructures based on the Morphologies of Crystalline Peptide‐Silver(I) Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Miyake Ryosuke、Nitanai Yukari、Nakagawa Yuki、Xing Junfei、Harano Koji、Nakamura Eiichi、Okabayashi Jun、Minamikawa Takeo、Uruma Keirei、Kanaizuka Katsuhiko、Kurihara Masato
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 84 号: 3 ページ: 295-301

    • DOI

      10.1002/cplu.201800666

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pyrazine-incorporated graphdiyne nanofilm as a metal-free electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Ryota、Shiotsuki Ryo、Wada Keisuke、Fukui Naoya、Maeda Hiroaki、Komeda Joe、Sekine Ryosuke、Harano Koji、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 6 号: 44 ページ: 22189-22194

    • DOI

      10.1039/c8ta07347c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acid-Responsive Conductive Nanofiber of Tetrabenzoporphyrin Made by Solution Processing2018

    • 著者名/発表者名
      Zhen Yonggang、Inoue Kento、Wang Zongrui、Kusamoto Tetsuro、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi、Hu Wenping、Guo Yunlong、Harano Koji、Nakamura Eiichi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 1 ページ: 62-65

    • DOI

      10.1021/jacs.7b10575

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Flexibility of Components Alters the Self-assembly Pathway of Pd2L4 Coordination Cages2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kai, S. P. Maddala, T. Kojima, S. Akagi, K. Harano, E. Nakamura, S. Hiraoka,
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 10 ページ: 3258-3263

    • DOI

      10.1039/c8dt00112j

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study on interconversion between cubic MOF-5 and square MOF-2 arrays2017

    • 著者名/発表者名
      Schweighauser Luca、Harano Koji、Nakamura Eiichi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Communications

      巻: 84 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2017.07.009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex Chiroptical Wires: Exfoliation into Single Strands and Intensification of Circularly Polarized Luminescence2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki Risa、Toyoda Ryojun、Koegel Julius F.、Sakamoto Ryota、Kumar Jatish、Kitagawa Yasutaka、Harano Koji、Kawai Tsuyoshi、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 45 ページ: 16024-16027

    • DOI

      10.1021/jacs.7b07077

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Structure Determination of Three-Dimensional Metal Complexes by Quantitative Analysis of Transmission Electron Microscopic Movie2019

    • 著者名/発表者名
      Junfei Xing, Koji Harano, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 原子分解能電子顕微鏡が切り拓く有機化学・分子集合体科学の新境地2018

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      九州大学ナノテクプラットフォームセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子分解能顕微鏡動画撮影による高次配位構造の形成機序研究2018

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      新学術領域研究「配位アシンメトリ」第3回領域会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on Formation Processes of Metal-Organic Frameworks by Atomic-Resolution Transmission Electron Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Junfei Xing, Luca Schweighauser, Satoshi Okada, Akihito Kumamoto, Naoya Shibata, Koji Harano, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      The China-Japan Workshop for Innovations in Molecular Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テトラベンゾポルフィリンの酸溶液から自発的に結晶成長する導電性ナノファイバー2018

    • 著者名/発表者名
      Yonggang Zhen・井上健仁・Zongrui Wang・草本哲郎・中林耕二・大越慎一・Wenping Hu・Yunlong Guo・原野幸治・中村栄一
    • 学会等名
      第27回有機結晶シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 原子分解能電子顕微鏡によるMOF形成中間体の構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      新学術領域研究「配位アシンメトリ」第4回領域会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Atomic-Resolution Electron Microscopic Study on Formation Pathways of Metal-Organic Frameworks2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Harano, Luca Schweighauser, Junfei Xing, Akihito Kumamoto, Naoya Shibata, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic-resolution Microscopic Study of Germinating Knot/linker Assembly in Metal-organic Framework Formation2018

    • 著者名/発表者名
      Junfei Xing, Luca Schweighauser, Satoshi Okada, Akihito Kumamoto, Naoya Shibata, Koji Harano, Eiichi Nakamura
    • 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] The New Frontiers of Organic and Supramolecular Chemistry Explored by High-resolution Electron Microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Harano
    • 学会等名
      Intergroup Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The New Frontiers of Organic and Supramolecular Chemistry Explored by High-resolution Electron Microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Harano
    • 学会等名
      Department Lecture
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic-Resolution Electron Microscopic Study on Early Stage Organization of Metal-Organic Frameworks2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Harano, Luca Schweighauser, Junfei Xing, Satoshi Okada, Akihito Kumamoto, Naoya Shibata, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Self-Assembly & Supramolecular Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原子分解能顕微鏡動画撮影による 高次配位構造の形成機序研究2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      新学術領域研究「配位アシンメトリ」第1回領域会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Functional Hybrid Vesicles Made of [60]Fullerene Amphiphiles2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Harano
    • 学会等名
      Japan-China Joint Interdisciplinary Symposium on Coordination-based Hybrid Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 原子分解能電子顕微鏡で分子が動く,集まる,反応する様子をとらえる2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      統合物質創製化学研究推進機構 第1回若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子科学研究のための原子分解能顕微鏡動画撮影技術2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      AIKOC-1
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 炭素材料の構造有機化学と超分子化学が支える単分子電子顕微鏡動画撮影技術2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      構造有機化学若手研究者・研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 原子分解能電子顕微鏡で明らかにする動的分子科学2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      第5回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機分子の結晶化を観察できるメガネ!_電子顕微鏡の最前線_2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic-Resolution Electron Microscopic Study on Formation Pathways of Metal-Organic Frameworks2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Harano, Luca Schweighauser, Junfei Xing, Akihito Kumamoto, Naoya Shibata, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      The 17th Tateshina Conference on Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子科学研究ツールとしての実時間原子分解能電子顕微鏡イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会「その場観察研究部会」第2回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子科学研究ツールとしての原子分解能電子顕微鏡2017

    • 著者名/発表者名
      原野幸治
    • 学会等名
      第5回錯体化学若手の会九州・沖縄支部勉強会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 革新分子技術総括寄付講座

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/common/NakamuraLab.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京大学総括プロジェクト機構「革新分子技術」総括寄付講座ウェブサイト

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/~common/NakamuraLab.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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