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2015 年度 実績報告書

自己組織化により次元制御した分子空間の分子組織化学

研究課題

研究課題/領域番号 15H02167
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 健太郎  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (40281589)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード超分子 / 金属錯体 / 液晶 / 自己組織化 / 分子組織
研究実績の概要

本研究は、自己組織化による分子組織構築を行い、孤立系、連続系の次元制御された分子空間を構築し、プログラムされた固有の電子的相互作用の発現による柔らかい(=分子間相互作用の能動的制御に基づく)機能の創発を目的としている。今年度は、以下の成果が得られた。(1)階層的自己組織化をもとにしたナノ空間を内包したカラムナー液晶の構築を行った。多孔性材料として、結晶性もしくは固体の材料が作られてきたが、本研究では、流動性、相転移性をもつ多孔性材料として大環状金属錯体型カラムナー液晶の構築に成功した。内部に形成した柔らかいナノ空間を利用して分子の認識、集積、配向、反応場の構築を目指している。(2)自己組織化と結合の不活性化を組み合わせることによる新規分子組織構築法の開発を行った。自己組織化の利点として、熱力学的安定性を設計することにより多数の分子コンポーネントを一度に組織化することが挙げられる。一方、自己組織化は可逆的な結合形成をもとにしているため、生成物が条件の変化により不安定化することがある。本研究では、金属錯生成の可逆性をもとにした自己組織化と金属イオンの酸化による反応不活性化を組み合わせることにより、速度論的な反応性を抑えた安定な大環状金属錯体を合成することに成功した。また、その安定性に基づき、機能性分子の組織構造の構築を行った。これらの研究成果は、Dalton Trans.誌やChem. Lett.誌などへ報告した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初、構築を目的としていた、液晶性大環状化合物によるソフトマテリアルの構築、自己組織化による分子組織構築の欠点克服に向けた解決への指針を示すことができたため、研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

自己組織化をもとにした分子組織構築をさらに大きく展開し、分子空間を利用した機能構築へと展開する。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 14件、 招待講演 11件)

  • [国際共同研究] Munster University(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Munster University
  • [雑誌論文] Kinetically “Locked” Metallomacrocycle2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, Y. Yamada, S. Akine, K. Sugimoto and *K. Tanaka
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 45 ページ: 3831-3837

    • DOI

      10.1039/c5dt04635a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stacked Pairing of Anionic Porphyrins on a Tetracationic Macrocyclic Template2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, Y. Yamada, and *K. Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 ページ: 356-358

    • DOI

      10.1246/cl.151185

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystalline Two-dimensional Nanosheet Composed of Tetraanionic Porphyrins and Tetracationic Metallomacrocycles2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, Y. Yamada, and *K. Tanaka
    • 雑誌名

      J. Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 20 ページ: 694-699

    • DOI

      10.1142/S1088424616500590

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Columnar Liquid-Crystalline Metallomacrocycles2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kawano, Y. Ishida, and *K. Tanaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 ページ: 2295-2302

    • DOI

      10.1021/ja510585u

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metal-Induced Dynamic Conformational and Fluorescence Switch of Quinone-Appended Zn-Porphyrin2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, K. Hiraga, and *K. Tanaka
    • 雑誌名

      J. Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 19 ページ: 334-351

    • DOI

      10.1142/S1088424615500169

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Molecular Motion in Columnar Liquid-Crystalline Phases and 2D Crystallization of Tetrasalphen Macrocycle2016

    • 著者名/発表者名
      河野慎一郎, 中谷真人, 尾上順, 田中健太郎
    • 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
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 自己組織的大環状金属錯体の構築:酸化的な構造固定化とトポロジカル不斉なラダー型カテナンの合成2016

    • 著者名/発表者名
      西野 智雄、山田 泰之、秋根 茂久、下川 航哉、田中 健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 4重ロタキサン型ポルフィリン・フタロシアニンスタッキング会合体の酸化還元双安定性2016

    • 著者名/発表者名
      山田 泰之、石原 悠、渡辺 訓行、田中 健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] NやOにより架橋されたポルフィリン/フタロシアニンヘテロ鉄2核錯体の合成と反応性2016

    • 著者名/発表者名
      三原のぞみ、山田泰之、井川和宣、友岡克彦、田中健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 二本のペプチド鎖で架橋されたAu(III)ポルフィリンface-to-face二量体をホストとしたインターカレーション型分子組織構築2016

    • 著者名/発表者名
      西尾 基貴、山田 泰之、田中 健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 動的共有結合形成を利用したビス(アシルアミノ)ピリジン構造を内包する大環状化合物の合成と構造・機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      末松基起、河野慎一郎、田中健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] ジフェニルアントラセンに囲まれた分子空孔を持つ大環状金属錯体の合成と集合特性2016

    • 著者名/発表者名
      原田孝広、河野慎一郎、西野智雄、田中健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 軸配位を利用する大環状金属錯体の積層化とナノ空間の構築2016

    • 著者名/発表者名
      福島知明、河野慎一郎、田中健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] ソフトな包接場を目指したカラムナー液晶性を示す大環状化合物の構造評価と動的挙動2016

    • 著者名/発表者名
      河野慎一郎
    • 学会等名
      第17回 固体NMR技術交流会
    • 発表場所
      日本電子株式会社東京事務所, 東京
    • 年月日
      2016-03-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化還元双安定性分子の創製2016

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎
    • 学会等名
      第8回東北大学研究会「金属錯体の固体物性最前線-金属錯体と固体物性物理と生物物性の連携新領域を目指して-」
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-02-19 – 2016-02-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of N- or O-Bridged Dinuclear Iron Complex of the Fourfold Rotaxane Porphyrin/Phthalocyanine Heterodimer2016

    • 著者名/発表者名
      三原のぞみ、山田泰之、井川和宣、友岡克彦、田中健太郎
    • 学会等名
      The 5th International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis "Chemical Science for Future Societies"
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-01-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Layering of metallomacrocycles with bridging ligands to develop nano spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Fukushima, Shin-ichiro Kawano, Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      The 5th International Conference on the MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis "Chemical Science for Future Societies"
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-01-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体の中にナノ空間を作る2016

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎
    • 学会等名
      第二回 OCU 物質科学フロンティア
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-01-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Flowable nanospace in columnar liquid crystal2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka, Shin-ichiro Kawano, Masahiro Kato
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid crystalline metallomacrocycles toward soft materials with nanospaces2015

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kawano, Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Programmable arrangement of a metallo-phthalocyanine and a metallo-porphyrins inside triply-stacked arrays2015

    • 著者名/発表者名
      N. Mihara, Y. Yamada, K. Tanaka
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Redox bistability of a porphyrin in a supramolecular assembly of a porphyrin and a phthlaocyanine joined with fourfold rotaxane2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Yamada・Yu Ishihara・Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Hierarchical Supramolecular Arrays of Metal Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      International Workshop on Topology/Geometry-driven Electron Systems toward New Horizon of Functional Materials
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-12-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Metal Complexes toward Nano-materials and Soft-materials2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      Edinburgh-Nagoya Symposium
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2015-12-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 柔らかい分子組織の構築2015

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎
    • 学会等名
      ナノ構造・物性-ナノ機能・応用部会合同シンポジウム「若い力が切り拓くナノサイエンス・テクノロジー」
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-11-27 – 2015-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] ロタキサンで連結されたポルフィリン・フタロシアニンスタッキング分子~構造から機能へ~2015

    • 著者名/発表者名
      山田 泰之
    • 学会等名
      錯体化学若手の会北陸支部勉強会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Redox Bistability of a Supramolecular Porphyrin-Phthalocyanine Conjugate2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      The 5th Campus Asia Symposium
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Liquid Crystals of Metallo-Macrocycles2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      10th China-Japan Joint Symposium on Metal Cluster Compounds (10th CJSMCC)
    • 発表場所
      Fuzhou, China
    • 年月日
      2015-10-23 – 2015-10-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 温度可変固体NMRを用いたカラムナー液晶性を示す大環状化合物の動的挙動2015

    • 著者名/発表者名
      河野慎一郎, 田中健太郎
    • 学会等名
      第58回 固体NMR・材料フォーラム
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] Guest Inclusion into Nanospaces of Metallomacrocycles toward Nanoporous Liquid Crystalline Materials2015

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kawano, Masahiro Kato, Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学, 奈良
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] A μ-Oxo-Bridged Dinuclear Iron(III) Complex in a Fourfold Rotaxane Composed of a Porphyrin and a Phthalocyanine2015

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Mihara・Yasuyuki Yamada・Kazunobu Igawa・Ken Kashiwagi・Katsuhiko Tomooka・Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      錯体化学会 第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学, 奈良
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Redox Bistability of Porphyrin in a Supramolecular Stacked Assembly of a Porphyrin and a Phthalocyanine2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Yamada・Yu Ishihara・Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      錯体化学会 第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学, 奈良
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] 軸配位を利用するカラムナー液晶性大環状金属錯体とその構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      福島知明、河野慎一郎、田中健太郎
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学, 奈良
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Switchable Supramolecular Assembly of Porphyrin and Phthalocyanine2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      The 2nd Japan-Germany Joint Symposium on Coordination Chemistry (JGJSCC2)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2015-09-20 – 2015-09-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Liquid Crystalline Metallo-Macrocycles2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka, Shin-ichiro Kawano, Yukari Ishida, Masahiro Kato, Masato Nakaya, Jun Onoe
    • 学会等名
      5th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC5)
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Columnar Liquid Crystalline Macrocycles2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      10th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (10th ISMSC-2015)
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intermolecular Communication in a Supramolecular Assembly of Porphyrins and Phthalocyanines2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka
    • 学会等名
      The 227th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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