ピンセット型ジポルフィリン化合物によるナノ炭素化合物の分子認識と分離精製

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350064
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 小松 直樹 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (30253008)
• 研究分担者: 宇野 英満 愛媛大学, 総合科学研究支援センター, 教授 (20168735)
• 連携研究者: バウリ オジョイ・クマー 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤職員(教務補佐員) (60467371)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ナノチューブ・フラーレン / 分子認識 / 分離

研究概要

カーボンナノチューブ(CNT)は、その構造と物性に相関が見られることから、素材に均質な物性が求められる精緻な応用には、構造の制御されたCNTが必要となる。このような背景において、報告者らは、分子認識を利用したユニークな手法により、単層カーボンナノチューブ(SWNT)の分離を行ってきた。本研究では、2枚のポルフィリンと剛直なスペーサーから成る"分子ピンセット"と呼ばれる分子を用いて、直径とらせん構造(右巻き、左巻き)が高度に制御されたSWNTを得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Diameter-based separation of single-walled carbon nanotubes through selective extraction with dipyrene nanotweezers (2011)
  • 著者名/発表者名: A.F.M.M.Rahman, F.Wang, K.Matsuda, T.Kimura, N.Komatsu
  • 雑誌名: Chem.Sci. 2(5) ページ: 862-867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromatographic Separation of Highly Soluble Diamond Nanoparticles Prepared by Polyglycerol Grafting (2011)
  • 著者名/発表者名: L.Zhao, T.Takimoto, M.Ito, N.Kitagawa, T.Kimura, N.Komatsu
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 50(6) ページ: 1388-1392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secondary sonochemical effect on Mo-catalyzed bromination of aromatic compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: J.-M.Leveque, M.Fujita, A.Bosson, H.Sohmiya, C.Petrier, N.Komatsu, T.Kimura
  • 雑誌名: Ultrason.Sonochem. 18(3) ページ: 753-756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photophysical insights into supramolecular interaction of a designed bisporphyrin with fullerenes C60 and C70 (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Pal.M.Furukawa, N.Komatsu, H.Uno, S.Bhattacharya
  • 雑誌名: Spectrochimica Acta A 78(1) ページ: 185-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオテクノロジーにおける炭素材料の未来 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: New Diamond 100号記念号 ページ: 68-70
• [雑誌論文] Macroscopic films of porphyrin nanowell-arrays via solvent diffusion-induced self-assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: X.Peng, Y.Huang, C.Gao, J.Peng, N.Komatsu, A.Osuka, Y.Cao
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 114(43) ページ: 18449-18454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Discrimination of Handedness and Diameter of Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs) with Chiral Diporphyrin Nanotweezers Leading to Enrichment of Single Enantiomer of (6,5)-SWNTs (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Wang, K.Matsuda, A.F. M.M.Rahman,X.Peng, T.Kimura, N.Komatsu
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132(31) ページ: 10876-10881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Fluorescent Diamond Nanoparticles Stably Dispersed under a Physiological Environment through Multi-Step Organic Transformations (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Takimoto, T.Chano, S.Shimizu, H.Okabe, M.Ito, M.Morita, T.Kimura, T.Inubushi, N.Komatsu
  • 雑誌名: Chem.Mater. 22(11) ページ: 3462-3471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereochemistry of Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys., special issue 49(2),02BC01
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノ炭素材料(カーボンナノチューブ、ナノダイヤモンド)を仕分ける (2010)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: 粉体技術 2(11) ページ: 28-36
• [雑誌論文] Optical Resolution of Single-Walled Carbon Nanotubes through Molecular Recognition with Chiral Diporphyrin Nanotweezers (2010)
  • 著者名/発表者名: X.Peng, F.Wang, A.F.M.M.Rahman, A.Bauri, N.Komatsu
  • 雑誌名: Chem.Lett.(Highlight Review) 39(10) ページ: 1022-1027
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Comprehensive Review on Separation Methods and Techniques for Single-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Komatsu, F.Wang
  • 雑誌名: Materials 3(7) ページ: 3818-3844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Resolution and Diameter-Based Enrichment of Single-Walled Carbon Nanotubes through Simultaneous Recognition of Their Helicity and Diameter with Chiral Monoporphyrin (2009)
  • 著者名/発表者名: X.Peng, F.Wang, T.Kimura, N.Komatsu, A.Osuka
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C. 113(21) ページ: 9108-9113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid State NMR Study of Nanodiamonds Produced by Detonation Technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Marc Dubois,* Katia Guerin, Elodie Petit, Nicolas Batisse, Andre Hamwi, Naoki Komatsu, Jerome Giraudet, Pascal Pirotte, Francis Masin
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C. 113(24) ページ: 10371-10378
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医療応用を目指したナノダイヤモンドの表面官能基化とサイズ分離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀧本竜哉、森田陽一、門田直樹、青沼秀児、木村隆英、小松直樹
  • 雑誌名: ケミカルエンジニアリング 54(12) ページ: 947-951
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノダイヤモンドの医学的応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: 機能材料 29(6) ページ: 23-29
• [雑誌論文] 生物・医療応用を目指したナノダイヤモンド粒子のサイズ分離と表面化学修飾 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: 表面科学 30(5) ページ: 273-278
• [雑誌論文] Novel and Practical Separation Processes for Fullerenes, Carbon Nanotubes and Nanodiamonds (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: J.Jpn.Petrol.Inst 52(3) ページ: 73-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Facile and Scalable Process for Size-Controllable Separation of Nanodiamond as Small as 4nm (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Morita, T.Takimoto, H.Yamanaka, K.Kumekawa, S.Morino, S.Aonuma, T.Kimura, N.Komatsu
  • 雑誌名: Small 4(12) ページ: 2154-2157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Enrichments ofOptical Purity and (n, m) Abundance of SWNTs through Extraction with 3,6-Carbazolylene-Bridged Chiral Diporphyrin Nanotweezers (2008)
  • 著者名/発表者名: X.Peng, N.Komatsu, T.Kimura, A.Osuka
  • 雑誌名: ACS Nano 2(10) ページ: 2045-2050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photophysical properties of a novel Ni(II)-Diporphyrin in Presence of Fullerenes : Insights from Experimental and Theoretical Studies (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Bhattacharya, M.Hashimoto, A.Fujimoto, T.Kimura, H.Uno, N.Komatsu
  • 雑誌名: Spectrochimica Acta A 70(2) ページ: 416-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Separation of Nanocarbons by Molecular Recognition (2008)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem 61 ページ: 195-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光学活性カーボンナノチューブ (2008)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 雑誌名: New Diamond 88 ページ: 26-27
• [雑誌論文] Improved selectivity in discriminating handedness and diameter of single-walled carbon nanotubes with N-substituted 3,6-carbazolylene-bridged chiral diporphyrin nanotweezers
  • 著者名/発表者名: F.Wang, K.Matsuda, A.F.M.M.Rahman, T.Kimura, N.Komatsu
  • 雑誌名: Nanoscale in press
  • 査読あり
• [学会発表] Chromatographic Separation of Highly Soluble Nanodiamond Prepared by Polyglycerol Grafting (2011)
  • 著者名/発表者名: L.Zhao, T.Takimoto, M.Ito, N.Kitagawa, T.Kimura, N.Komatsu
  • 学会等名: NDNC2011
  • 発表場所: Matsue, Japan(口頭発表)
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] Preparation of Fluorescent Diamond Nanoparticles Stably Dispersed under Physiological Environment through Multi-Step Organic Transformations (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Takimoto Tatsuya
  • 学会等名: 219th ECS meeting
  • 発表場所: Montreal, Canada(口頭発表)
  • 年月日: 2011-05-04
• [学会発表] Diameter-Based Separation of Single-Walled Carbon Nanotubes with Dipyrene Nanotweezers (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: 219th ECS meeting
  • 発表場所: Vancouver, Canada(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-02
• [学会発表] Optical Resolution of Single-Walled Carbon Nanotubes through Molecular Recognition with Chiral Diporphyrin Nanotweezers Kolkata (Calcutta) (2010)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: International Conference on Fundamental & Applications of Nano Science & Technology (ICFANT 2010)
  • 発表場所: インド(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Rationally designed chiral diporphyrin nanotweezers to enrich one helical structure of chiral single-walled carbon nanotubes with specific (n, m) structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Feng Wang, Xiaobin Peng, Takahide Kimura
  • 学会等名: Diamond 2010
  • 発表場所: Budapest, Hungary(口頭発表)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Synthetic Organic Chemistry Performed on the Surface of Diamond Nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: European Materials Research Society (EMRS) spring meeting,
  • 発表場所: Strasbourg, France(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Optically Active Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: 217th ECS meeting
  • 発表場所: Vancouver, Canada(招待講演)
  • 年月日: 2010-04-27
• [学会発表] Optical Resolution of Single-Walled Carbon Nanotubes through Molecular Recognition (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: The 10th Youngnam-Kinki Joint Symposium on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: 大邱、韓国(招待講演)
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Optically Active Single-Walled Carbon Nanotubes through Preferential Extraction with Chiral Mono- and Diporphyrins (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Xiaobin Peng, Feng Wang, Takahide Kimura, Atsuhiro Osuka
  • 学会等名: Diamond 2009
  • 発表場所: Athens, Greek(口頭発表)
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Preparation of fluorescently and magnetically visualized nanodiamond stably dispersed under physiological environment for their practical use as a biological multi-modal imaging probe (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Tatsuya Takimoto, Naoko Nishimura, Sawako Shimizu, Takahide Kimura, Tokuhiro Chano, Masahito Morita, Toshiro Inubushi
  • 学会等名: Diamond 2009
  • 発表場所: Athens, Greek(口頭発表)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Separation of SWNTs by selective extraction with chiral monoporphyrin through simultaneous recognition of their chemical and electronic structures (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: The Annual World Conference on Carbon (Carbon 2009)
  • 発表場所: ビアリッツ, フランス(招待講演)
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Optical Resolution of Single-Walled Carbon Nanotubes through Molecular Recognition (2009)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics (CNTNE)
  • 発表場所: 松島(口頭発表)
  • 年月日: 2009-06-11
• [学会発表] Toward Separation of Single Species of SWNTs by Molecular Recognition: Simultaneous Enrichments of Optical Purity and (n, m)-Abundance of SWNTs (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Xiaobin Peng, Takahide Kimura, Atsuhiro Osuka
  • 学会等名: Diamond2008
  • 発表場所: Sitges, Spain(口頭発表)
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Optical Resolution of SWNTs through Extraction with Chiral Diporphyrin Nanotweezers (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Xiaobin Peng, Takahide Kimura, Atsuhiro Osuka
  • 学会等名: Carbon 2008
  • 発表場所: 長野(口頭発表)
  • 年月日: 2008-07-18
• [学会発表] Chemical Modification of Nanodiamond Surface Aiming at Medicinal and Biological Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Komatsu, Tatsuya Takimoto, Takahide Kimura, Masahito Morita, Toshiro Inubushi
  • 学会等名: Carbon 2008
  • 発表場所: 長野(口頭発表)
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] Preparation of Fluorescent Nanodiamond and its Application to Biological in vivo Imaging (2008)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: 2nd Conference on New Diamond and Nano Carbons (NDNC2008)
  • 発表場所: 台北(招待講演)
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] Optically Active Single-Walled Carbon Nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: 小松直樹
  • 学会等名: International Conference on Soft Systems-2008 (ICSS-2008), Kolkata (Calcutta)
  • 発表場所: インド(招待講演)
  • 年月日: 2008-02-13
• [図書] Topics in Heteroatom Chemistry(Heterocyclic Supramolecular Chemistry of Fullerenes and Carbon Nanotubes)(Ed.; Springer : Heidelberg) (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Komatsu, K.Matsumoto
  • 総ページ数: 161-198
  • 出版者: Germany
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.shiga-med.ac.jp/~nkomatsu/indexj.htm