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本研究は、申請者らが創製してきた分子組織構築が可能な大環状分子を積層し、基盤界面上でナノチューブアレイを形成させること、そのナノチューブをテンプレートとした、高アスペクト比のナノロッドを作成することを目的としている。テンプレートとなるナノチューブのデザインを拡張するために、そのビルティングブロックになる大環状液晶分子の新規合成法を確立した。金属配位結合により自己組織的に大環状化合物を形成する金属錯体、共有結合により一義的なサイズとなるように設計した金属配位子型の大環状化合物を合成した。
後者は、大環状化合物に平面四配位型の配位子を配し、六配位型の金属イオンを導入することで、軸位にさまざまな官能基を導入することができた。分子認識部位を大環状化合物の環状面に対して上下方向に導入した大環状化合物は、特異的に機能性ゲスト分子との定量的な相互作用を行う場となることが明らかとなった。また、これらのゲスト分子と相互作用した大環状化合物を血書いう化することにより、結晶中における配向組織として、ゲスト分子の異方的組織場となることが明らかとなった。
また、大環状化合物を平滑平面上で二次元結晶化させ、その環状構造を分子認識場とした界面を作成した。その界面を利用した、機能性分子の単分子層特異的吸着現象を見いだした。機能性分子の階層的な組織構築の方法論として興味が持たれるため、界面と機能性分子の間に働く相互作用を計算化学的に解析した。
これらの成果は、論文や国際会議における招待講演、国内学会発表において報告した。
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