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2007 年度 研究成果報告書概要

分子三脚の自己組織化に基づく秩序配列単分子膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18550124
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関三重大学

研究代表者

北川 敏一  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20183791)

研究分担者 高橋 康丈  富山大学, 医学薬学研究部, 教授 (70197185)
平井 克幸  三重大学, 生命科学研究支援センター, 准教授 (80208793)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
キーワード分子三脚 / 自己組織化単分子膜 / アダマンタン / フェロセン / チオール / 金(111)面 / 分子ワイヤー / 電子移動速度
研究概要

1)分子三脚-フェロセン連結体の合成とその単分子膜
アダマンタンの3個の橋頭位炭素にCH_2SH基を結合した分子三脚の上部に、長さの異なるオリゴ(フェニレンエチニレン)リンカーを介してフェロセンを連結した分子を合成し、それぞれの自己組織化単分子膜をAu(111)面上に作製して電気化学的手法により特性を解析した。その結果、フェロセンユニットの表面密度はリンカーの長さによらず一定に保たれることが示された。これにより、アダマンタン炭素骨格の剛直性とリンカーの硬い棒状構造により、長いリンカーを用いた場合でもフェロセンユニットを一定間隔で強固に固定できることが明らかとなった。また、膜上のフェロセンユニット間の相互作用はリンカーの長さによらずほぼゼロであり、各ユニットの独立性が保持できることから、これらの連結体は分子メモリーの構成要素として有用であることが示された。
2)占有面積拡張型分子三脚の合成とその単分子膜
アダマンタン分子三脚の3つの脚のそれぞれに2個のメチル基を結合した、新しい三脚形トリチオールの合成に成功した。この三脚では6個のメチル基が分子の周囲に張り出しているため、単分子膜を形成した際に分子占有面積が増大し、その結果隣接分子間距離は広くなる。実際に単分子膜を作製して電気化学測定を行った結果、膜上の分子間距離はメチル基を持たない場合に8.7Åであるのに対して10.9Åに広がることが確認できた。これにより、大きなサイズの機能分子を三脚上に結合して各分子を孤立した状態で単分子膜を形成できることが示された。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Hierarchical Chiral Framework Based on a Rigid Adamantane Tripod on Au(111)2007

    • 著者名/発表者名
      片野 諭、金 有洙、松原寛明、北川敏一、川合真紀
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 129巻

      ページ: 2511-2515

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical Chiral Framework Based on a Rigid Adamantane Tripod on Au(111)2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi, Katano, Yousoo, Kim, Hiroaki, Matsubara, Toshikazu, Kitagawa, Maki, Kawai
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society vol.129

      ページ: 2511

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis of Disubstituted Homodiamantanes by Acylative Ring Expansion Using Benzovl Trifluoromethanesulfonate2006

    • 著者名/発表者名
      岡崎隆男、万代修作、北川敏一、竹内賢一
    • 雑誌名

      Science and Tecchnology of Advanced Materials 7巻

      ページ: 531-535

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Disubstituted Homodiamantanes by Acylative Ring Expansion Using Benzoyl Trifluoromethanesulfon2006

    • 著者名/発表者名
      Takao, Okazaki, Shusaku, Mandai, Toshikazu, Kitagawa, Ken'ichi, Takeuchi
    • 雑誌名

      Science and Tecchnology of Advanced Materials vol.7

      ページ: 531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] かさ高い置換基をもつアダマンタン分子三脚の合成と金(111)面上への単分子膜の形成2008

    • 著者名/発表者名
      中西志茉、水野 綾、北川敏一
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Synthesis of an Adamantane Tripod with Bulky Substituents and Preparation of Its Monolayer on Au(111)2008

    • 著者名/発表者名
      Shima, Nakanishi, Aya, Mizuno, Toshikazu, Kitagawa
    • 学会等名
      88th Spring Meeting of the Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Rikkyo University
    • 年月日
      2008-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 三脚形トリチオール-トリプチセン連結体の合成と金(111)面上における自己組織化単分子膜の形成2008

    • 著者名/発表者名
      宮崎友貴、平井克幸、北川敏一
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] オリゴ(p-フェニレンエチニレン)をリンカーとする三脚形トリチオール-フェロセン連結体の合成と金(111)面上における単分子膜の電気化学的性質2008

    • 著者名/発表者名
      長谷隆啓、早川幾麻、北川敏一
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Synthesis of a Dyad Consisting of a Tripod-shaped Trithiol and Triptycene, and Preparation of Its Self-Assembled Monolayer on Au(111)2008

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka, Miyazaki, Katsuyuki, Hirai, Toshikazu, Kitagawa
    • 学会等名
      88th Spring Meeting of the Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Rikkyo University
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Synthesis of a Dyad Consisting of a Tripod-shaped Trithiol and Ferrocene Linked with an Oligo(p-phenyleneethynylene)Bridge and the Electrochemical Property of Its Monolayer on Au(111)2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro, Hase, Ikuma, Hayakawa, Toshikazu, Kitagawa
    • 学会等名
      88th Spring Meeting of the Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Rikkyo University
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Hierarchical Chiral Framework Based on a Rigid Adamantane Tripod on Au(111)2007

    • 著者名/発表者名
      片野 諭、金 有洙、北川敏一、川合真紀
    • 学会等名
      15th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy(ICSPM15)
    • 発表場所
      伊豆熱川
    • 年月日
      2007-12-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Hierarchical Chiral Framework Based on a Rigid Adamantane Tripod on Au(111)2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi, Katano, Yousoo, Kim, Toshikazu, Kitagawa, Maki, Kawai
    • 学会等名
      15th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy(ICSPM15)
    • 発表場所
      Atagawa
    • 年月日
      2007-12-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Adamantane Tripod as an Anchor for Functional Molecules and Its Ordered Monolayer on Au(111)2007

    • 著者名/発表者名
      北川敏一
    • 学会等名
      CREST Workshop on Molecular Nano-Electronic Devices, MNED
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2007-11-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Adamantane Tripod as an Anchor for Functional Molecules and Its Ordered Monolayer on Au(111)2007

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu, Kitagawa
    • 学会等名
      CREST Workshop on Molecular Nano-Electronic Devices, MNED
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2007-11-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 活性種孤立化のための自己組織化単分子膜の作製2007

    • 著者名/発表者名
      宮崎友貴、早川幾麻、秋江大輔、平井克幸、北川敏一
    • 学会等名
      第38回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2007-11-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Preparation of Self-Assembled Monolayers for the Isolation of Reactive Molecules2007

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka, Miyazaki, Ikuma, Hayakawa, Daisuke, Akie, Katsuyuki, Hirai, Toshikazu, Kitagawa
    • 学会等名
      38th Annual Meeting of Union of Chemistry-Related Societies in Chubu Area
    • 発表場所
      Mie University
    • 年月日
      2007-11-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 活性種孤立化のための自己組織化単分子膜の作製2007

    • 著者名/発表者名
      宮崎友貴、早川幾麻、秋江大輔、平井克幸、北川敏一
    • 学会等名
      第57回有機反応化学討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-09-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Preparation of Self-Assembled Monolayers for the Isolation of Reactive Molecules2007

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka, Miyazaki, Ikuma, Hayakawa, Daisuke, Akie, Katsuyuki, Hirai, Toshikazu Kitagawa
    • 学会等名
      57th Conference on Reaction Chemistry
    • 発表場所
      Hiroshima University
    • 年月日
      2007-09-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Monoalkylated Fullerene Cations2007

    • 著者名/発表者名
      北川敏一
    • 学会等名
      12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds, ISNA-12
    • 発表場所
      淡路夢舞台
    • 年月日
      2007-07-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Monoalkylated Fullerene Cations2007

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu, Kitagawa
    • 学会等名
      12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds, ISNA-12
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai
    • 年月日
      2007-07-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Monoalkylated Fullerene Cations2007

    • 著者名/発表者名
      北川敏一
    • 学会等名
      4th Heron Island Conference on Reactive Intermediates and Unusual Molecules
    • 発表場所
      Heron Island, Australia
    • 年月日
      2007-07-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 金(111)面上におけるアダマンタン分子三脚-フェロセン連結化合物の自己組織化単分子膜の作製と電気化学的特性2006

    • 著者名/発表者名
      北川敏一、松原寛明、井戸本祐一、小松紘一
    • 学会等名
      第18回基礎有機化学連合討論会
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 年月日
      2006-10-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] A Dyad Consisting of Adamantane Tripod and Ferrocene : Preparation and Electrochemical Propertiy of Self-assembled Monolayer on Au(111)2006

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu, Kitagawa, Hiroaki, Matsubara, Yuichi, Idomoto, Koichi, Komatsu
    • 学会等名
      18th Conference on Fundamental Organic Chemistry
    • 発表場所
      Kyushu Sangyo University
    • 年月日
      2006-10-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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