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機能性多孔質超構造体の特殊ナノ空間を利用した外場応答性光電素子の創製

公募研究

研究領域配位プログラミング ― 分子超構造体の科学と化学素子の創製
研究課題/領域番号 22108517
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

藤内 謙光  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30346184)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード超分子化学 / 発光材料 / 超分子クラスター / 結晶工学 / スルホン酸アミン塩 / 多孔質構造 / 固体蛍光 / 階層構造
研究概要

本研究では、機能性有機分子と金属からなる配位錯体により階層的に超分子クラスターを作成する。さらにクラスターを自律プログラムに従い組み上げることにより超構造体を構築して、非共有結合性の機能性多孔質材料を創製する。形成される特殊ナノ空間を用い、通常の環境下では有機無機複合材料が達成できない物性・機能を引き出すことを目的とする。上記目的を達成するため本年度は、以下の3項目を行った。
1.昨年に引き続き、多環式芳香族化合物に酸性基を導入した機能団分子を合成した。ジクロロアントラセンスルホン酸の位置異性体、アントラセンジスルホン酸誘導体を合成した。得られた機能団分子をトリフェニルメチルアミンと組み合わせて、超分子クラスターを作成した。
2.良好な結晶を作成し、単結晶X線構造解析により超分子集合を明らかにした。放射光施設SPring8(ビームラインBL38B1およびBL19B2)を利用し、研究室では測定が困難な極めて小さな結晶の構造解析にも成功した。多くの組み合わせから超分子クラスターが形成していることが明らかとなった。超分子クラスターは階層的に集積し、多孔質構造を構築していることが明らかとなった。
3.得られた多孔質構造に様々なVOC(揮発性有機化合物)を取り込ませ、取り込んだ物質に応じた発光挙動を調査したところ、VOCに応じて発光色は青色から黄色までシフトすることがわかった。これにより、この物質を用いれば化学刺激応答的な光電素子を構築することができる。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Supramolecular-Tilt-Chirality on Two-Fold Helical Assemblies2012

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hisaki, 他
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: (in press) 号: 33 ページ: 10066-10073

    • DOI

      10.1002/chem.201200688

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of multi-component supramolecular architectures of bile acids and cinchona alkaloids through helical-pitch-synchronized crystallization2012

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Sasaki, 他
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: (in press) 号: 30 ページ: 5985-5985

    • DOI

      10.1039/c2ob25072a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of π-Stacked Anthracene Arrangement for Fluorescence Modulation of Organic Solid from Monomer to Excited Oligomer Emission2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Hinoue, Yuta Shigenoi, Misa Sugino, Yuji Mizobe, Ichiro Hisaki, Mikiji Miyata, Norimitsu Tohnai
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 18 号: 15 ページ: 4634-4643

    • DOI

      10.1002/chem.201103518

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guest-Responsive Fluorescence of Inclusion Crystals with π-stacked Supramolecular Beads2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Hinoue, Mikiji Miyata, Ichiro Hisaki, Norimitsu Tohnai
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 51 号: 1 ページ: 155-158

    • DOI

      10.1002/anie.201106849

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Right- and left-handedness of 2_1 symmetrical herringbone assemblies of benzene2012

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hisaki, 他
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 48 号: 16 ページ: 2219-2221

    • DOI

      10.1039/c2cc17719f

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cis-Specific Topochemical Polymerization : Alternating Copolymerization of 7, 7, 8, 8-Tetrakis(methoxycarbonyl)quinodimethanewith 7, 7, 8, 8-Tetracyanoquinodimethane in the Solid State2011

    • 著者名/発表者名
      Takahito Itoh
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 50 ページ: 2253-2256

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical Reaction of p-hydroxycinnamic-thiophenyl Ester in the Microcrystalline State2010

    • 著者名/発表者名
      Anwar Usman
    • 雑誌名

      J.Phy.Chem.B

      巻: 114 ページ: 14233-14240

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Guest Retention in Thermal Guest-release Process in Sandwich-type Inclusion Crystal of Cholic Acid2010

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Nakano, ほか
    • 雑誌名

      ChemEngComm

      巻: 12 ページ: 1461-1466

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 放射光X線回折を利用した発光性有機塩結晶の構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      T.Norimitsu
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学、横浜(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Luminescence Modulations in Inclusion Crystalsdepending on Guest Molecules2011

    • 著者名/発表者名
      T.Norimitsu
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Bilateral Workshop on Nano-Science 2011
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence Tuning System by using Inclusion Crystals2011

    • 著者名/発表者名
      T.Norimitsu
    • 学会等名
      14th Asian Chemical Congress 2011
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 結晶構造制御と発光特性2010

    • 著者名/発表者名
      藤内謙光
    • 学会等名
      日本結晶学会年会
    • 発表場所
      吹田市・大阪大学
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 9,10-ビスアミノフェニルアントラセン鉱酸塩の結晶化とその光物性2010

    • 著者名/発表者名
      杉野光彩
    • 学会等名
      第19回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市・大阪市立大学
    • 年月日
      2010-11-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 有機塩を用いた超分子集合体構築による光電子物性制御2010

    • 著者名/発表者名
      藤内謙光
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      札幌市、北海道大学
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アントラセン有機塩結晶における分子配列の発光機序へ及ぼす影響2010

    • 著者名/発表者名
      樋上友亮
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 発表場所
      千葉市・千葉大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence Tuning System by Supramolecular Process in Crystalline State2010

    • 著者名/発表者名
      藤内謙光
    • 学会等名
      Japan-China Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • 発表場所
      中国・吉林大学
    • 年月日
      2010-07-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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