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2017 年度 実施状況報告書

デンドリマー超分子テンプレートによる内包クラスター配列

研究課題

研究課題/領域番号 17K14490
研究機関東京工業大学

研究代表者

山下 建 (アルブレヒト建)  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50599561)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワードデンドリマー / 超分子ポリマー / フェニルアゾメチン / ナノ粒子 / トリフェニルメチリウム
研究実績の概要

本年度は新規な直線型架橋分子としてこれまでよりも長いフェニレンエチニレン部位を有する架橋分子を合成した。具体的にはこれまでに開発した合成法を応用し、先にフェニレンエチニレン鎖を伸ばしてトリフェニルメタノール部位を導入した後にベンゼン環のパラ位に2つのフェニレンエチニレン鎖を導入することで前駆体を合成した。前駆体であるトリフェニルメタノール部位を塩素化した後にテトラフルオロホウ酸銀と反応させることで架橋分子であるジカチオン体を得た。これを2置換型第4世代フェニルアゾメチンデンドリマーと混合してから、塩化スズとのタイトレーションを行った。デンドリマーの2層目、3層目、4層目への塩化スズの集積に対応する等吸収点のシフトが観測されたことから新規な架橋分子もデンドリマーの最内層に配位していることが明らかとなった。
次年度以降の超分子ポリマーをテンプレートとしたナノ粒子配列の達成に向けてデンドリマーを使用した酸化スズナノ粒子の合成と触媒活性の検討も実施した。具体的にはフェニルアゾメチンデンドリマーに塩化スズを集積した後にメソポーラスシリカ内に担持した。その後に一度還元操作を行ってから大気下での焼成によって酸化スズナノ粒子を得た。デンドリマーに集積した酸化スズの当量を制御することでナノ粒子のサイズが制御できた。XPS測定を行った所バルクでは熱力学的に安定な4価の酸化スズ以外に2価の酸化スズが存在していることが確かめられた。粒子サイズが減少するに従って2価サイトの割合は増加した。一酸化炭素の酸化反応活性を測定した所2価サイトが多いほど活性が高いことが明らかとなった。

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

当初予定していた、分岐型架橋分子の合成は行えなかったが新規架橋分子の合成とデンドリマーへの集積の確認には成功しており、次年度に向けたナノ粒子合成の検討も行ったことから概ね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

今後は、新規に合成した架橋分子を利用した超分子構造体の形態観察を行うとともに基板上でのナノ粒子合成とその配列制御へと展開する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Size Dependent Oxidation state and CO Oxidation Activity of Tin Oxide Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Inomata, Ken Albrecht, Kimihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 8 ページ: 451-456

    • DOI

      10.1021/acscatal.7b02981

    • 査読あり
  • [学会発表] 精密金属集積可能なデンドリマー超分子ポリマーの創製2018

    • 著者名/発表者名
      宮田 成実、アルブレヒト 建、戸張 優太、山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] クラスター配列を目指したデンドリマー超分子テンプレートの創製2018

    • 著者名/発表者名
      皆川 健,アルブレヒト 建,宮田 成実,山元 公寿
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] デンドリマーをビルディングブロックとした超分子ポリマー2017

    • 著者名/発表者名
      アルブレヒト建,平林勇輝,大竹優也,妻鳥 慎,戸張優太, 山元公寿
    • 学会等名
      第8回分子アーキテクトニクス研究会
  • [学会発表] 屈曲型超分子ポリマーテンプレートとしたサブナノクラスターの配列制御2017

    • 著者名/発表者名
      宮田 成実, アルブレヒト 建, 戸張 優太, 山元 公寿
    • 学会等名
      第7回CSJフェスタ
  • [学会発表] 精密金属集積能を持つデンドリマーと屈曲型架橋分子からなる超分子ポリマーの創製2017

    • 著者名/発表者名
      宮田成実,アルブレヒト建, 戸張優太, 山元公寿
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Polymerization of Metal-Storing Atom-Mimicking Dendrimer2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht, Kimihisa Yamamoto
    • 学会等名
      The 17th IUPAC International Symposium on MacroMolecular Complexes (MMC-17)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 山元・今岡研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~inorg/

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公開日: 2018-12-17  

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