動的機能性ナノ構造の構築と機能探索

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23651089
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 矢貝 史樹 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80344969)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ナノ構造 / 自己集合 / 超分子 / π電子 / 自己組織化 / ナノチューブ / キラル科学

研究概要

本研究は、分子の自発的集合によるリング状のナノ構造の構築を目的とする。研究期間の前半では、水素結合部位とπ共役部位、さらに樹状アルキル鎖部位を組み合わせた分子設計により、直径数10nmのリング状ナノ構造（ナノリング）の構築に成功した。さらに、ナノリングの中でπ共役部位が積層し、発光が増大するなどの現象も見出した。研究期間後半では、π共役部位を２量化することで、温度によってチューブに積層可能なナノリングの構築に成功した。いずれもこれまでにない新規な構造と機能であり、ナノテクノロジーの発展に大きく寄与する成果である。

研究成果

• [雑誌論文] Guided supramolecular polymerization of oligo(p-phenylenevinylene) functionalized bismelamines (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuaki Yamauchi, Shun Kubota, Takashi Karatsu, Akihide Kitamura, Ayyappanpillai Ajayaghosh, Shiki Yagai
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 49 ページ: 4941-4943
  • DOI: 10.1039/C3CC41461B
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembled Nanofibrils and Nanorings from Oligo(p-phenylene)Dimers (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuaki Yamauchi, Yosuke Chiba, Takashi Karatsu, Akihide Kitamura, Shiki Yagai
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42 ページ: 799-800
  • DOI: 10.1246/cl.130303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Organization of Hydrogen-Bonding Naphthalene Chromophores into J-type Nanoring and Htype Nanorod : Impact of Regioisomerism (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiki Yagai, Yusaku Goto, Lin Xu, Takashi Karatsu, Akihide Kitamura, Daiki Kuzuhara, Hiroko Yamada, Yoshihiro Kikkawa, Akinori Saeki, Shu Seki
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 51 ページ: 6643-6647
  • DOI: 10.1002/anie.201201436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control over Hierarchy Levels in the Self-Assembly of Stackable Nanotoroids (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiki Yagai, Mitsuaki Yamauchi, Ai Kobayashi, Takashi Karatsu, Akihide Kitamura, Tomonori Ohba, Yoshihiro Kikkawa
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 ページ: 18205-18208
  • DOI: 10.1021/ja308519b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catenation of Self-Assembled Nanorings (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiki Yagai, Yusaku Goto, Takashi Karatsu, Akihide Kitamura, Yoshihiro Kikkawa
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 17 ページ: 13657-13660
  • DOI: 10.1002/chem.20110298
  • 査読あり
• [学会発表] スチルベン二量体のキラル超分子組織化における自己集合過程の光制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内光陽, 矢貝史樹
  • 学会等名: 第23回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20131209-11
  • 招待講演
• [学会発表] 積層型ナノリングの動的構造制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内光陽, 矢貝史樹
  • 学会等名: 第3回CSJ フェスタ2013
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 20131021-23
• [学会発表] アゾベンゼン二量体からなる積層型ナノリングにおける階層構造の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内光陽, 唐津孝, 北村彰英, 吉川佳広, 矢貝史樹
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] Molecular Design Toward Highly Organized Artificial Dye Assemblies (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢貝史樹
  • 学会等名: 日中「機能性超分子の構築」シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2013-01-20
  • 招待講演
• [学会発表] 超分子エンジニアリングによるエキゾチック色素集合体の創製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢貝史樹
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] セルフソーティングによる自己集合型ナノリングとナノロッドの分離 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢貝史樹, 後藤雄作, 唐津孝, 北村彰英, 吉川佳広
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 水素結合を基盤とした超分子モジュール化による機能性色素集合体の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢貝史樹
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-27
  • 招待講演
• [備考] SHIKI YAGAI
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/yagai/index.html