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2013 年度 実績報告書

π共役系アニオン応答素子を基盤としたイオン駆動型超分子ナノ材料の機能創発

研究課題

研究課題/領域番号 12J09598
研究機関立命館大学

研究代表者

坂東 勇哉  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 特別研究員(PD)

キーワードπ電子系 / アニオンレセプター / イオンペア集合体 / ソフトマテリアル / 電荷種間相互作用 / 超分子集合体 / 円偏光発光
研究概要

π電子系アニオンレセプターおよびそのアニオン会合体を基盤とした集合体を創製し、電荷輸送特性やキラル光学特性の発現に成功した。たとえば、湾曲型π共役系縮環型アニオンレセプターは、湾曲π平面間での選択的な相互作用を基軸とした次元制御型組織体(液晶、超分子ゲルなど)や、平面状カチオンとのイオンペア形成や、電荷移動度の増大(0.9×10 <-5>5cm 2/V・s)を見いだした(Chem. Asian J. 2013)。一方、π共役系スペーサーで架橋したレセプターダイマーは、アニオン会合によりらせん構造形成が可能である。とくに点不斉を有するキラルアニオンとの会合により、π電子系らせんキラリティー(巻き方向)制御や、キラル光学特性(円偏光発光)の発現に成功した(Org. Lett. 2013)。また、レセプター側鎖に点不斉を導入することでレセプター集合体へのキラリティー誘起に成功し、平面状カチオン塩とのイオンペア形成によりコットン効果が反転し、キラル構造の制御に成功した(Chem. Eur. J. 2013)。
対イオン会合体とは対照的に、電荷を有するπ電子系イオンの合成、および集合体形成、積層構造の制御を行った。たとえば、積層可能なπ電子系カチオンであるビスベンゾジチオリウムカチオンのメゾ位への芳香環導入により、カチオン性π平面の積層構造を基盤とした組織体(液晶、超分子ゲルなど)形成に成功した。また、電子求引性基を導入したシクロペンタジエニルアニオンは取り扱いが容易であり、6π電子系カチオンやアンモニウムカチオンとのイオンペア形成、および中間相の発現に成功し、温度により集合化形態を制御できることが示唆された(論文投稿準備中)。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Recent progress in research on anion-responsive pyrrole-based π-conjugated acyclic molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Maeda, Yuya Bando
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 ページ: 4100-4113

    • DOI

      10.1039/C2CC35759C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress in research on stimuli-responsive circularly polarized luminescence based on π-conjugated molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Maeda, Yuya Bando
    • 雑誌名

      Pure Appl, Chem.

      巻: 85 ページ: 1967-1978

    • DOI

      10.1351/pac-con-12-11-09

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corannulene-Fused Anion-Responsive π-Conjugated Molecules that Form Self-Assemblies with Unique Electronic Properties2013

    • 著者名/発表者名
      Yuya Bando, Tsuneaki Sakurai, Shu Seki, Hiromitsu Maeda
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 8 ページ: 2088-2095

    • DOI

      10.1002/asia.201300635

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Geometrical Control of Polygon-like Metal-Coordination Assemblies2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Maeda, Ryo Akuta, Yuya Bando, Kazuto Takaishi, Masanobu Uchiyama, Atsuya Muranaka, Norimitsu. Tohnai, Shu. Seki
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: 11676-11685

    • DOI

      10.1002/chem.201302028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assembled Structures of Anion-Responsive π-Systems Tunable by Alkyl/Perfluoroalkyl Segments in Peripheral Side Chains2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Terashima, Tsuneaki Sakurai, Yuya Bando, Shu Seki, Hiromitsu Maeda
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 25 ページ: 2656-2662

    • DOI

      10.1021/cm4011663

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chirality Induction by Formation of Assembled Structures Based on Anion-Responsive π-Conjugated Molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Maeda, Wataru Hane, Yuya Bando, Yoshitaka Terashima, Yohei Haketa, Hiroshi Shibaguchi, Tsuyoshi Kawai, Masanobu Naito, Kazuto Takaishi, Masanobu Uchiyama, Atsuya Muranaka
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J

      巻: 19 ページ: 16263-16271

    • DOI

      10.1002/chem.201301737

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion-Based Materials Derived from Positively and Negatively Charged Chloride Complexes of π-Conjugated Molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Bin Dong, Tsuneaki Sakurai, Yuya Bando, Shu Seki, Kazuto Takaishi, Masanobu Uchiyama, Atsuya Muranaka, Hiromitsu Maeda
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 ページ: 14797-14805

    • DOI

      10.1021/ja4071333

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiroptical Control in Helical Receptor-Anion Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Maeda, Tomohiro Shirai, Yuya Bando, Kazuto Takaishi, Masanobu Uchiyama, Atsuya Muranaka, Tsuyoshi Kawai, Masanobu Naito
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 15 ページ: 6006-6009

    • DOI

      10.1021/o1402895r

    • 査読あり
  • [学会発表] π電子系イオンからなる次元制御型集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      坂東 勇哉・前田 大光
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-30
  • [学会発表] π共役連結可能なピロール誘導体の合成2014

    • 著者名/発表者名
      坂東 勇哉・前田 大光
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-30
  • [学会発表] Assembled Structures of Ion-Responsive and Ionic π-Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Yuya Bando, Hiromitsu Maeda
    • 学会等名
      China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      20131026-28
  • [学会発表] カチオン性π電子系を基盤とした積層型集合体の形成2013

    • 著者名/発表者名
      坂東 勇哉・前田 大光
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(東京都)
    • 年月日
      2013-09-05
  • [学会発表] Assembled Structures of Ion-Responsive and Ionic π-Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Yuya Bando, Hiromitsu Maeda
    • 学会等名
      9th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments (SNCPP13)
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-06-29
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ritsumei.uc.jp/pharmacy/maeda

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公開日: 2015-07-15  

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