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固液界面における不整合分子ネットワークの構築

公募研究

研究領域分子ナノシステムの創発化学
研究課題/領域番号 21111511
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
研究機関大阪大学

研究代表者

田原 一邦  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40432463)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010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)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード自己組織化 / 走査型プローブ顕微鏡 / 有機化学 / 表面・界面物性 / 固液界面
研究概要

最近、有機分子の自己集合により固体表面で形成される2次元分子配列の構造制御に多大な関心が集まっている。本課題では未知の構造制御因子の解明を目的として、不整合の導入を鍵とした、1、エントロピーの与える配列形成への影響の調査、2、分子配列のドメインの大きさと形状の制御、3、五角形分子を用いた分子性準結晶の構築の三つの課題に取り組んだ。
1では、異なるアルキル鎖により置換されたデヒドロベンゾ[12]アヌレン(DBA)を合成した。この分子は、C3対称とC2対称の二つの構造を形成した。また、用いる溶媒により、形成される構造の比率が異なることが分かった。このことは、空孔における溶媒分子の共吸着によるエンタルピー的な安定化が二つの構造の選択性に影響を与えていること示している。結果として、ネットワーク形成に与えるエントロピー効果を評価することはできなかった。2の目的に関係して、三角形のDBAと菱形の縮環型DBAを混合して実験を行ったところ、二つの分子が表面で任意に混合した構造が形成されることが分かった。混合した構造の安定性について、温度め与える影響やモンテカルロシュミレーションにより現在詳細に調査を行っている。3については五角形状の分子が形成する固体表面上での配列について詳細に調査した。その結果、アルキルエステル基により置換された分子は、1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)/グラファイト界面では配列した構造を形成するが、TCB/Au(111)界面においては乱れた構造体を形成することが分かった。異なる基板を用いることで、分子配列が変化することが明らかとなった。このことは、基板の種類に依存して分子間相互作用と分子-基板間相互作用のバランスが変化したためだと考えられる。
本課題により二次元分子配列の制御に関する重要な多くの知見を得ることができた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Role of Pseudopolymorphism on Concentration Dependent Competitive Adsorption at a Liquid/Solid Interface2010

    • 著者名/発表者名
      Lei, S.Tahara, K., et al.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 9125-9127

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembled Monolayers of Alkoxy-Substituted Octadehydrodibenzo[12] annulenes on a Graphite Surface : Attempts at peri-Benzopolyacene Formation by On-Surface Polymerization2010

    • 著者名/発表者名
      Tahara, K., et al.
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J

      巻: 16 ページ: 8319-8328

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conductance of Single Triangular Dehydrobenzo[12]annulene Derivative Bridged between Au Electrodes2010

    • 著者名/発表者名
      Kiguchi, M.Tahara, K., et al.
    • 雑誌名

      Chem.Lett.

      巻: 39 ページ: 788-789

    • NAID

      10027183316

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards Two-Dimensional Nanoporous Networks : Crystal Engineering at the Solid-Liquid Interface2010

    • 著者名/発表者名
      Lei, S.Tahara, K., et al.
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 12 ページ: 3369-3381

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Surface-Confined Architectures Created by Self-Assembly of Triangular Phenylene-Ethynylene Macrocycles via van der Waals Interaction2010

    • 著者名/発表者名
      Tahara, K., et al.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 8507-8525

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2D Networks of Rhombic-Shaped Fused Dehydrobenzo[12]annulenes : Structural Variations under Concentration Control2009

    • 著者名/発表者名
      Kazukuni Tahara
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 131

      ページ: 17583-17590

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホモキラルな二次元多孔性分子ネットワークの形成2011

    • 著者名/発表者名
      田原一邦, 他5名
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 階層的構造認識による二次元多孔性分子ネットワークのキラル誘起2011

    • 著者名/発表者名
      山家裕之, 田原一邦, 他4名
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フルオロアルキル基が配置された二次元ナノ空孔の構築2011

    • 著者名/発表者名
      片山敬介, 田原一邦, 戸部義人
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 表面ナノ空間におけるクッリク反応に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      板野慎太郎, 田原一邦, 戸部義人
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Two-Dimensional Porous Molecular Networks of Dehydrobenzo[12]anuulenes at the Liquid/Solid Interface : Structural Control and Reactivity2011

    • 著者名/発表者名
      Kazukuni Tahara
    • 学会等名
      3^<rd> International Symposium for Young Organic Chemists
    • 発表場所
      物質材料機構(茨城県つくば市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 2D Homochiral Nanoporous Molecular Network of Dehydrobenzo[12]annulenes : Design Strategy, Control and Induction2010

    • 著者名/発表者名
      Yamaga, H., Tahara, K., et al.
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawai(USA)
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上におけるオクタデヒドロジベンゾ[12]アヌレンの自己集合膜:表面上での重合反応によるペリベンゾアセン形成の試み2010

    • 著者名/発表者名
      田原一邦, 他6名
    • 学会等名
      第21回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2010-09-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 精密分子設計に基づく2次元分子ネットワークの構造制御2010

    • 著者名/発表者名
      田原一邦
    • 学会等名
      第4回超分子若手懇談会
    • 発表場所
      アイ・アイ・ランド(大阪府四条畷市)(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Modulaz Molecular Networks of Butadiyne-Bridged Macrocycles2010

    • 著者名/発表者名
      Tahara, K., et al.
    • 学会等名
      Joint Symposium of (POST-ISMSC5) and The 6th Symposium on Host-Guest Chemistry (HGCS2010)
    • 発表場所
      Osaka International House(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Two-Dimensional Homochiral Nanoporous Molecular Network of Dehydrobenzo[12]annulenes : Design Strategy, Control, and Induction2010

    • 著者名/発表者名
      Yamaga, H., Tahara, K., et al.
    • 学会等名
      Joint Symposium of (POST-ISMSC5) and The 6th Symposium on Host-Guest Chemistry (HGCS2010)
    • 発表場所
      Osaka International House(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2010-06-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Two-Dimensional Porous Molecular Networks of Dehydrobenzo [12] anulenes Bearing Azobenzene Units Effect of Pore Size Modulation on Guest Co-Adaorption2010

    • 著者名/発表者名
      Tahara, K., et al.
    • 学会等名
      5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (ISMSC-2010)
    • 発表場所
      Nara Public Hall(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2010-06-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Two-Dimensional Homochiral Nanoporous Molecular Network of Dehydrobenzo[12]annulenes : Design Strategy, Control, and Induction2010

    • 著者名/発表者名
      Yamaga, H., Tahara, K., et al.
    • 学会等名
      5th International Symposium on Macrocyclic and Supramoleculaz Chemistry (ISMSC-2010)
    • 発表場所
      Nara Public Hall(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2010-06-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 2D Crystal Engineering : A Four-Component Architecture at a Liquid-Solid Interface2010

    • 著者名/発表者名
      Tahara, K., et al.
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Functional π-Electr on System
    • 発表場所
      Gergia Tech.(Atlanta, USA)
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 五角形マクロサイクルの固体表面における自己集合2010

    • 著者名/発表者名
      田原一邦
    • 学会等名
      新学術領域「分子ナノシステムの創発化学」第一回公開シンポジウム
    • 発表場所
      京都市(京都府)
    • 年月日
      2010-02-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Modular Molecular Networks of Butadiyne-Bridged Macrocycles2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Gotoda
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Materials and Nanotechnology 2009
    • 発表場所
      ハノイ市(ベトナム)
    • 年月日
      2009-11-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Modular Molecular Networks of Butadiyne-Bridged Macrocycles2009

    • 著者名/発表者名
      Kazukuni Tahara
    • 学会等名
      The 11th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      京都市(京都府)
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ブタジイン架橋マクロサイクルのモジュール式分子ネットワーク形成2009

    • 著者名/発表者名
      後藤田潤
    • 学会等名
      第20回基礎有機討論会
    • 発表場所
      群馬大学(群馬県)
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Modular Molecular Networks of Butadiyne-Bridged Macrocycles2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Gotoda
    • 学会等名
      13th International Symposium of Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      ルクセンブルク市(ルクセンブルク)
    • 年月日
      2009-07-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ブタジイン架橋マクロサイクルのモジュール式分子ネットワーク形成に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      後藤田潤
    • 学会等名
      第5回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県)
    • 年月日
      2009-05-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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