曲面π分子の構造・性質を利用した新規機能性超分子の創成

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06031
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 京都大学 (2017-2018); 名古屋大学 (2016)
• 研究代表者: 廣戸 聡 京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (30547427)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 曲面 / π共役分子 / ヘリセン / バッキーボウル / 外部刺激応答性

研究成果の概要

通常平面である機能性分子を曲面にすることで、どのような利点があるかを明らかにすることを目的として研究を遂行した。その結果、分子を集積することで平面分子では発現しない二光子吸収特性のスイッチング機能や、超分子ポリマーの形成、反応性を明らかにした。また、摩擦や光、温度など外的刺激によって吸収色または発光色を変化させる新たな分子を開発し、分子の構造とその変化の相関を明らかにした。

自由記述の分野

構造有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、分子が曲面になることで平面より優れた、または平面分子にはない反応性を示すことを実験的に明らかにできた。これは、分子の曲面という構造的な要因の意義を実験的に初めて示した学術的に重要な結果である。さらに、三次元分子の柔軟性および集積による外部刺激応答性を発現したことは、分子センサーの新たな設計の指針を示す。また、曲面上の窒素元素の効果を示したことは、炭素材料におけるヘテロ元素導入の効果を実験的に解明する重要な手がかりとなり、今後の炭素材料の発展に貢献できる。以上のように、本研究は、曲面分子という新たな分子材料の創出とともに従来の炭素材料の発展の促進に繋がる意義深いものである。