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柔らかな金属ナノ電線の精密合成と構造・機能制御

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 26110504
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードナノリング / ナノチューブ / 超分子 / 金属錯体 / ナノワイヤー / 自己組織化
研究実績の概要

金属ナノワイヤーを分子素子として活用するには、ナノワイヤーの精密な配線技術を確立するとともに、外部刺激に応じてナノワイヤーの構造および性能を自在にスイッチングできることが重要な課題となる。我々はこれまでに、二つの同種・異種金属イオンを高選択的に集積化できる有機ナノリング型配位子を開発し、さらにリング外周部を適切に化学修飾したナノリングが自己積層することによって、柔軟な構造を有する超分子ナノチューブが形成することを明らかにした。本課題では、超分子ナノチューブの高い金属集積能と優れた構造柔軟性を活用することにより、形状や組成といった金属ナノワイヤーの構造制御に加えて、ナノワイヤーの機能と物性を動的にスイッチングできる柔軟な金属ナノ電線を構築し、これらの精密配線技術の確立を目指した。例えば当該年度は、2つの白金イオンが導入されたナノリング二核白金錯体の合成法を検討し、これらの錯体がおおむね純度よく合成できることを見出した。また、ナノリングのモデル分子を活用することによって、リング内に銀イオンとルテニウムイオンを同時に集積化できる可能性を示した。また、金属イオンの代わりにプロトンを用いることによっても同様の集積構造を形成できることを明らかにした。加えて本課題では、超分子ナノファイバーが基板上の電極間に配列化するという知見を得たことに加え、電極間に配列化したナノファイバーの電気伝導性の評価についても研究を進めた。これらの知見は、超分子ナノファイバーやその内孔に金属イオンを含んだ金属ナノワイヤーを分子素子として活用する上で重要な結果であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Host-Guest Interactions by Metal-to-Metal Dative Bonding: Recognition of Ruthenocene by a Metallo-Host2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Omoto, Shohei Tashiro, and Mitsuhiko Shionoya
    • 雑誌名

      Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie

      巻: 641 号: 12-13 ページ: 2056-2059

    • DOI

      10.1002/zaac.201500630

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multipoint Recognition of Ditopic Aromatic Guest Molecules via Ag-π Interactions within a Dimetal-Macrocycle2014

    • 著者名/発表者名
      K. Omoto, S. Tashiro, M. Kuritani, M. Shionoya
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 136 号: 52 ページ: 17946-17949

    • DOI

      10.1021/ja5106249

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Anthracene-based Disilver-macrocycle: Photochemical Oxidation of its Framework to Regulate Guest Binding Behaviors2016

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Omoto, Shohei Tashiro, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学・京都府京田辺市
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dinuclear-Ag(I)-macrocycle: Recognition of ditopic aromatic molecules through multipoint Ag-π interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Omoto, Shohei Tashiro, Masumi Kuritani, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノリング分子からなる超分子ナノファイバーの電気伝導性評価に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      田代 省平・殷 翔・佐々木 健太郎・塩谷 光彦・葛西 誠也
    • 学会等名
      第6回 分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      京都大学・京都府京都市
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多環芳香族骨格を有するメタロシクロファン:ゲスト活性化を指向した内壁の光化学的酸化2015

    • 著者名/発表者名
      尾本 賢一郎・田代 省平・塩谷 光彦
    • 学会等名
      第26回 基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学/松山大学・愛媛県松山市
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大環状白金二核錯体の自己積層による白金内包一次元集合体の構築2015

    • 著者名/発表者名
      鎌塚達也、田代省平、栗谷真澄、塩谷光彦
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県・船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟な分子電線を指向した環積層型超分子メタロナノチューブの構築2014

    • 著者名/発表者名
      田代省平、栗谷真澄、鎌塚達也、塩谷光彦
    • 学会等名
      第5回分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大環状金属錯体の積層による金属内包型一次元集合体の構築2014

    • 著者名/発表者名
      鎌塚達也、田代省平、栗谷真澄、塩谷光彦
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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