| 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 – 2024-03-31
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| キーワード | 自己集合 / ナノ構造 / ナノマテリアル / 銀錯体 / アセチレン |
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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きた。 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、(M3L2)n型ナノ空孔のアニオン刺激に基づく逐次構造変換のさらなる発展、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、加えて原子間力顕微鏡を用いた解析・観察を行った。これらの実験を通じて拡張型空孔錯体の新たな変換経路や、これら錯体の示す特異なゲスト応答挙動などを見出しており、期間再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。
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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実験の再構成と実施を重ねることで、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、かつ今後の発展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 |
延長後の最終年度となる今後は、これまで探索してきた金属挿入型空孔錯体群の構造特性をベースとし、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発見をさらに次なる研究展開へと繋げることに尽力する。
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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、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、および測定出張の費用に充てる計画である。
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