| 研究課題/領域番号 |
19K05416
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
堂本 悠也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50790995)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 超分子錯体 / ナノ空間 / ナノマテリアル / 不飽和結合 / 自己集合 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、有限個のナノサイズ3次元空孔からなる集合体の構造一義的構築と応用を目指した研究を進めている。 有機配位子(L)と金属イオン(M)のなす金属配位を駆動力とした自己集合を制御することで、複数のナノ空孔を集積したオリゴマーを合成することを概念設計の出発点とし、これまで広く研究されているホストーゲスト間の相互作用に基づいたしくみからさらに一歩踏み込んだ、異種3次元空孔間における“ホストーホスト”コミュニケーションの発現機構を開発することを当初の目標として開始した。昨年度までの検討の結果、当初計画における空孔のオリゴマー構想とは異なるものの、大枠で概念を共にし、かつむしろより独自性の高いアニオン包接サブユニットをモノマーとした(M3L2)nオリゴマー型巨大ナノ空孔錯体の新規開拓に至っている。今年度は引き続き、ナノ空孔間のコミュニケーション機能開拓を志向した諸検討を進めた。すなわち、(i)(M3L2)n型ナノ空孔のアニオン刺激に基づく動的変換、およびゲスト分子との分子間相互作用について溶液解析および放射光X線構造解析を軸とした実験解析、および(ii)ナノ空孔の示す特異なトポロジーの解析およびそのらせんキラリティーの制御検討、等について研究を行った。これらの検討を通じて(M3L2)n空孔およびその拡張型空孔錯体の示す特異な性質が明らかとなりつつあり、期間延長後の最終年度においてさらなる成果を得る期待がもてる結果となった。
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| 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
当初の分子設計からは予想し得なかった実験結果を踏まえさらに検討を重ねることで、異種3次元空孔間の化学という大枠で捉えるとむしろ概念的により独自性の高く、かつ今後の展開可能性が拡がるような知見を得ることができているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで開発を進めてきた(M3L2)n錯体群および金属挿入型空孔錯体群の構造特性をベースとし、延長した最終年度においてこれらのナノ空孔錯体を用いたホスト間コミュニケーションの実現、および当初計画を超えた新概念創出の種となるいくつかの知見(多面体における特異な絡まった分子構造、金属挿入による構造変換、など)をさらに次なる研究展開へと繋げるための諸検討を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ対策等を主とした理由により使用額の変更を要したことから、補助事業期間延長制度を利用させて頂いた次第である。最終年度においては、基本的に全額を研究の仕上げ実験に必要な消耗品および小型備品の購入に充てる計画である。
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