• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実施状況報告書

弾性結晶における系統的柔軟性制御とその応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 22K14698
研究機関神奈川大学

研究代表者

楠本 壮太郎  神奈川大学, 化学生命学部, 助教 (90909657)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードソフトクリスタル / 弾性結晶 / 塑性結晶 / 柔軟性制御
研究実績の概要

結晶材料の柔軟性を向上及び制御することは、フレキシブルな光学デバイスへの応用などにおいて重要な研究課題である。本研究では、分子集積を保持したまま分子間相互作用や結合強度を緻密に変調させることによって結晶の柔軟性の精密制御が可能か検討した。アルキル長鎖化合物にX=F, Cl, Br, Iを導入することで、アルキル鎖のファスナー効果を利用し集積構造は保持したまま、ハロゲン間相互作用を変調させた。それぞれの化合物の単結晶構造解析に成功した。いずれの化合物においてもアルキル鎖によるファスナー効果が観測されたがハロゲン間の相互作用の様式における規則性はほとんど見られなかった。しかし、いずれの結晶においても結晶の柔軟な挙動が観測された。その機械的強度をナノインデンテーションにより評価した所、Fを導入したアルキル長鎖化合物において顕著な柔軟性が観測され、結晶柔軟性の制御に併せて、極めて柔軟な機械的特性を有する分子結晶の合成に成功した。またハロゲン基による結晶柔軟性の変調に加えて、アルキル鎖超依存による機械的強度の変調を行った。その3点試験による評価の結果、確かに柔軟性の鎖長依存性が観測された。

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

当年度は、ハロゲン基を導入した化合物の単結晶構造解析に成功したのに加え、アルキル鎖超依存による結晶の機械的強度の変調を行った。その3点試験による評価の結果、確かに柔軟性の鎖長依存性が観測された。従って、ハロゲン基依存および鎖長依存の両分子設計からのアプローチにより更なる精密な柔軟性制御が期待できる。これら鎖長依存に関して単結晶構造解析および分子間相互作用計算により更なる知見を得る予定である。

今後の研究の推進方策

ハロゲン基依存による結晶の機械的柔軟性が変化することが明らかとなったため、次の段階として鎖長依存性に着目する。鎖長依存性による集積構造の安定化に着目することで、結晶の機械的柔軟性の更なる精密制御を目指す。

次年度使用額が生じた理由

良好な進捗状況により、測定に時間を費やしたため、合成のための試薬代を抑えられた。
次年度は、アルキル長鎖化合物合成のために試薬代に使用する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Thermosalient effect of a naphthalene diimide and tetrachlorocobaltate hybrid and changes of color and magnetic properties by ammonia vapor2023

    • 著者名/発表者名
      Shunya Masuda, Sotaro Kusumoto, Masaya Okamura, Shiro Hikichi, Ryuya Tokunaga, Shinya Hayami, Yang Kim and Yoshihiro Koide
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 52 ページ: 10531-10536

    • DOI

      10.1039/d3dt01822a

  • [雑誌論文] Photodimerization and Photosalient Effects of 4-Styrylpyridine Cocrystals Using Aromatic Poly(carboxylic acid)s as Hydrogen Bonding Templates2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Sato Kei、Rakumitsu Kenta、Kim Yang、Koide Yoshihiro
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 23 ページ: 8972~8977

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.3c01014

  • [雑誌論文] Photosalient ionic cocrystal composed of trimesic acid and 4-styrylpyridine2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Sato Kei、Muraie Kouki、Masuda Shunya、Rakumitsu Kenta、Kim Yang、Koide Yoshihiro
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 25 ページ: 909~912

    • DOI

      10.1039/D2CE01592G

  • [雑誌論文] Flexible Aliphatic Diammonioacetates as Zwitterionic Ligands in UO<sub>2</sub><sup>2+</sup> Complexes: Diverse Topologies and Interpenetrated Structures2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Atoini Youssef、Masuda Shunya、Koide Yoshihiro、Kim Jee Young、Hayami Shinya、Kim Yang、Harrowfield Jack、Thu?ry Pierre
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 62 ページ: 3929~3946

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c04321

  • [雑誌論文] Woven, Polycatenated, or Cage Structures: Effect of Modulation of Ligand Curvature in Heteroleptic Uranyl Ion Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Atoini Youssef、Masuda Shunya、Koide Yoshihiro、Chainok Kittipong、Kim Yang、Harrowfield Jack、Thu?ry Pierre
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 62 ページ: 7803~7813

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.3c00432

  • [雑誌論文] Nanotubule inclusion in the channels formed by a six-fold interpenetrated, triperiodic framework2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Atoini Youssef、Koide Yoshihiro、Chainok Kittipong、Hayami Shinya、Kim Yang、Harrowfield Jack、Thu?ry Pierre
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 ページ: 10004~10007

    • DOI

      10.1039/D3CC02636A

  • [雑誌論文] Cooperative Spin-State Switching and Vapochromism of Mononuclear Ni(II) Complexes by Pyridine Coordination/Decoordination2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Inaba Kazumasa、Suda Harutoshi、Nakaya Manabu、Tokunaga Ryuya、Thu?ry Pierre、Haruki Rie、Kanazawa Tomoki、Nozawa Shunsuke、Kim Yang、Hayami Shinya、Koide Yoshihiro
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 62 ページ: 16222~16227

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.3c02776

  • [雑誌論文] Ligand competition on uranyl ion: further examples of zwitterionic <i>vs.</i> anionic carboxylate coordination2023

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Atoini Youssef、Koide Yoshihiro、Hayami Shinya、Kim Yang、Harrowfield Jack、Thu?ry Pierre
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 25 ページ: 5748~5758

    • DOI

      10.1039/D3CE00845B

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi