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合成化学的分子配線法を基軸とする外部刺激応答性分子デバイスの作製

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 26110514
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
研究機関京都大学

研究代表者

寺尾 潤  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00322173)

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
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードロタキサン型アンカー分子 / サイクリックボルタンメトリー / 接合密度 / 共役分子 / シクロデキストリン / 酸化還元 / 化学吸着 / 分子エレクトロニクス / 被覆型分子ワイヤ / 機能性高分子 / 燐光発光特性 / フォトクロミック / 光スイッチ / ポルフィリン / メタロポリマー
研究実績の概要

末端に様々な官能基が導入された[1]ロタキサン型アンカー分子を合成するために, それらの共通のプラットフォームとなるアンカー分子前躯体を設計した。本分子は基板への接合部位に変換可能な亜リン酸エステル部位とその逆の末端にヨウ素基を有しており、このヨウ素部位をカップリング反応の反応点として利用可能である。合成したアンカー分子の溶液にITO基板を浸漬させることで, 亜リン酸基を介した基板上への化学的な接合を試み,AFMによる基板表面の形状観察を行った。比較的分子間で弱い相互作用が働くと考えられるフェロセン部位を有するアンカー分子では、AFM画像において分子の高さ(約2 nm)に相当する構造体が観測された。また浸漬溶液濃度を変化させた際, 濃度の増加に従って基板上の接合密度が増大し, 被覆効果により単分子性を維持したまま, 高密度に界面を共役分子により修飾できることが明らかとなった。基板上における分子接合密度を算出するために分子接合させたITO基板に対してサイクリックボルタンメトリー(CV)測定を行った。得られたボルタモグラムからフェロセンに由来する可逆な酸化還元波が確認され,ITO基板へのアンカー分子の接合が電気化学的にも確認された。電位を50周掃引してもこのボルタモグラムにほとんど変化はなく,安定なレドックス応答性を有することが分かる。また、3c-insの浸漬濃度を変化させた際の分子接合密度の変化についても調査した。その結果、浸漬濃度の増大に従って接合密度の値が収束していく結果が得られた。

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

    (16件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Rational Design for Rotaxane Synthesis via Intramolecular Slippage: Control of Activation Energy by Rigid Axle Length2016

    • 著者名/発表者名
      H. Masai, J. Terao, T. Fujihara, Y. Tsuji
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 号: 19 ページ: 6624-6630

    • DOI

      10.1002/chem.201600429

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Molecular Wires Strapped by π-Conjugated Side Chains: Integration of Dehydrobenzo[20]annulene Units2015

    • 著者名/発表者名
      J. Terao, M. Ohsawa, H. Masai, Y. Kurashige, T. Fujihara, and Y. Tsuji
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 号: 17 ページ: 8874-8880

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b01414

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Mechanical Strain on Electric Conductance of Molecular Junctions2015

    • 著者名/発表者名
      J. Inatomi, S. Fujii, S. M. Gonzalez, H. Masai, Y. Tsuji, J. Terao, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 119 号: 33 ページ: 19452-19457

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b04386

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 被覆型共役メタロワイヤの合成と新機能2015

    • 著者名/発表者名
      正井 宏,寺尾 潤,藤原 哲晶,辻 康之
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 66 ページ: 565-570

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 被覆型白金アセチリドポリマーの固体燐光発光2015

    • 著者名/発表者名
      正井 宏,辻 康之,寺尾 潤
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 25 ページ: 5-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Phosphorescence and Unimolecular Behavior in the Solid State by Perfect Insulation of Platinum-Acetylide Polymers2014

    • 著者名/発表者名
      Masai, H.; Terao, J.; Makuta, S.; Tachibana, Y.; Fujihara, T.; Tsuji, Y.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 号: 42 ページ: 14714-14717

    • DOI

      10.1021/ja508636z

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Synthesis of Functionalized Conductive Wires2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao
    • 学会等名
      ICCMSE 2016
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Syntheses and Physical Properties of Functionalized Insulated Molecular Wires2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 機能性分子ワイヤの合成と分子素子への応用2015

    • 著者名/発表者名
      寺尾潤
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functionalized Insulated Molecular Wires for Molecular Electronics2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao
    • 学会等名
      2015 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2015)
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Insulated Molecular Wires with High Charge Mobility directed toward Molecular Electronics2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao
    • 学会等名
      International Symposium for Advanced Materials Resarch (ISAMR 2015)
    • 発表場所
      Sun Moon Lake, Taiwan
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Insulated Molecular Wire and its Application to Molecular Electronics2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao, Akihisa Wadahama, Akitoshi Matono, Hiroshi Masai, Kyohei Homma, Tetsuaki Fujihara, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      7th Advanced Materials & Nanotechnology
    • 発表場所
      Nelson, New Zealand
    • 年月日
      2015-02-08 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高分子鎖の柔硬変換による高電荷輸送特性の発現2014

    • 著者名/発表者名
      寺尾潤
    • 学会等名
      柔らかな分子系第7回ワークショップ
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クロスカップリング反応を鍵とする機能性分子ワイヤの合成と分子配線法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      寺尾潤
    • 学会等名
      第83回高分子若手研究会関西
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Functionalized Insulated Molecular Wires with High Charge Mobility2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao, Hiroshi Masai, Akitoshi Matono, Tetsuaki Fujihara, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      9th International Symposium on Integrated Synthesis
    • 発表場所
      Hyogo
    • 年月日
      2014-11-14 – 2014-11-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Functionalized Insulated Molecular Wires2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Terao
    • 学会等名
      The 1st Korea – Japan Bilateral Workshop on Functional Materials Science - Thermoelectrics, Spintronics Low-dimensional Materials, and Soft Matter–
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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