| 研究領域 | 発動分子科学：エネルギー変換が拓く自律的機能の設計 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05376
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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 |
複合領域
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松野 太輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80749143)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 分子ベアリング / 発動分子 / フラーレン / 動的挙動 / 筒状分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，筒状構造をもつ分子を「外枠」とし，フラーレンと呼ばれる分子を「回転子」とする「分子ベアリング」を作り出し，その機能開拓を目指すものである．機能開拓に際しては，分子の機械的な動きとエネルギー変換を主軸とする「発動分子」の概念を取り入れることで，ナノスケールでの分子回転と材料としての機能が直結した，新しいタイプの分子機械の開発を目指す．
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は，「機械力により駆動する発動分子ベアリング」と題し，申請者らが研究を進めてきた「分子ベアリング」を「発動分子」の観点に基づき機能化することを目指すものである．本研究では，以下に示す3つの研究項目を段階的に実施する計画としていた．すなわち，[1] 発動分子ベアリングの構築，[2] 共有結合開裂による分子ベアリング構築，[3] 発動分子としての物性と機能開拓の三項目である．前年度の2019年度には項目1及び2を進めた．2020年度には，これらの項目を更に推し進めるとともに，項目3の検討を行った．結果，当初の目的であった発動分子ベアリングの開発・機能化に成功した．すなわち，筒状分子[4]CCと，ダンベル状アザフラーレン二量体 (C59N)2 からなる二輪型分子ベアリングを構築し，これに化学的刺激を与えることでダンベル状二量体の共有結合開裂にともなう構造変化を起こすことを明らかにした．すなわち，「発動分子」として働く分子ベアリングの開発に成功したものである．また，この開裂した分子ベアリングに対し，ヒドロキシ基・エトキシ基などいくつかの置換基を導入し，置換基の立体に応じて動的挙動に変化を加えた．この成果はAngewandte Chemie International Edition誌に報告した．また関連する成果として，有機多孔性材料である環状ナフタレン多量体の合成・構造とガス吸着挙動に関する成果をChemistry An Asian Journal誌に報告した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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