確率共鳴現象を利用した人工分子モーターの実現

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23655109
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 分子ローター / 一方向回転 / クラウンエーテル / 超分子

研究概要

ブラウン-ラチェット機構による一方向回転実現に向けて、第一段階の必要条件である非対称ポテンシャルの検討を行った。キラルなクラウンエーテルを導入することで、のこぎり型ポテンシャルの実現を図るとともに、それに伴う新奇物性の探索を行った。dicyclohexano[18]crown-6誘導体として、新たにtrans-syn-transおよびtrans-anti-trans誘導体の合成を行った。後者のラセミ体結晶において、クラウンエーテルは、のこぎり型ポテンシャル形成に有効な構造を採っていることが分かった。また、4-aminopyridinium塩において誘電応答のヒステリシス挙動が観測された。

研究成果

• [雑誌論文] Design of Crystalline Spaces for Molecular Rotations in Crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Q. Liu, K.Kubo, S. Noro, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: 14 ページ: 537-543
  • DOI: 10.1021/cg4013262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold Nanoparticle Assemblies Stabilized by Bis(phthalocyaninato)lanthanide(III) Complexes through van der Waals Interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Noda, S. Noro, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 ページ: 3758
  • DOI: 10.1038/srep03758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Motion in Pyridazinium/Crown Ether Supramolecular Cation Salts of a Nickel Dithiolene Complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. Liu, K. Kubo, L. Lin, N. Hoshino, S. Noro, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 42 ページ: 2930-2939
  • DOI: 10.1039/c2dt32542j
  • 査読あり
• [雑誌論文] (3-Fluoro-4-methoxyanilinium)+([18]Crown-6) Supramolecular Cation Salt of Ferromagnetic [MnCrIIICrII(oxalate)3]- (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Endo, K.Kubo, M. Yoshitake, S. Noro, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42 ページ: 137-139
  • DOI: 10.1246/cl.2013.137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of a Supramolecular Cation Salt (adamantylammonium+)2(benzo[18]crown-6)2[Pd (dmit)2]2-(acetone)2 (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Kubo, Y. N. Yan, S. Noro, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: Inorganica Chimica Acta 巻: 404 ページ: 206-209
  • DOI: 10.1016/j.ica.2013.02.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric and Structural Phase Transition of [Ni(dmit)2]- Salt with (4-ethoxyanilinium)([18]crown-6) Supramolecular Cation (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Ye, P. P. Shi, X. Q. Fu, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: CrystEngCommun 巻: 15 ページ: 5307-5313
  • DOI: 10.1039/c3ce40220g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecule-Displacive Ferroelectricity in Organic Supramolecular Solids (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ye, Y. Zhang, S. Noro, K.Kubo, M. Yoshitake, Z. Liu, H. Cai, D. Fu, H. Yoshikawa, K. Awaga, R. G. Xiong and T. Nakamura
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 ページ: 2249
  • DOI: 10.1038/srep02249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Motions and Hydrogen-Bonding Networks in (o-Aminoanilinium)-(Crown Ethers)-[PMo12O40]4- Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Endo, T. Akutagawa, K.Kubo, S. Noro, L. Cronin and T. Nakamura
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85 ページ: 305-315
  • DOI: 10.1246/bcsj.20110371
  • 査読あり
• [雑誌論文] [Ni(dmit)2]- Salt with Flexible Supramolecular Cation Rotator (2012)
  • 著者名/発表者名: Q. Ye, P. P. Shi, Z. Q. Chen, T. Akutagawa, S. Noro, and T. Nakamura
  • 雑誌名: Inorg. Chem. Commun 巻: 20 ページ: 219-224
  • DOI: 10.1016/j.inoche.2012.03.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cation-Anion Packing and Molecular Motion in (m-fluoroanilinium)(dibenzo[18]crown-6)[Ni(mn t)2]-(CH3CN)0.25 Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Takahashi, N. Hoshino, K.Kubo, T. Nakamura and T. Akutagawa
  • 雑誌名: Cryst Eng Comm 巻: 14 ページ: 5235-5241
  • DOI: 10.1039/c2ce25493j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flexible cis-Cyclohexane-1, 4-diammonium Ion in Magnetic [Ni(dmit)2] Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Q. Ye, P. Shi, Z. Chen, T. Akutagawa, S. Noro and T. Nakamura
  • 雑誌名: Euro. J. Inorg. Chem 巻: 23 ページ: 3732-3739
  • DOI: 10.1002/ejic.201200099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Rotators of (Aniliniums)([18]crown-6) in Electrically Conducting [Ni(dmit)2] Crystals] (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Hoshino, Y. Yoshii, M. Aonuma, K.Kubo, T. Nakamura and T. Akutagawa
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 51 ページ: 12968-12975
  • DOI: 10.1021/ic302093b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploring the thermochromism of sulfite-embedded polyoxometalate capsules (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Tsunashima, D. L. Long, T. Endo, S. Noro, T. Akutagawa, T. Nakamura, R.Q. Cabrera, P. F. McMillan, P. Kogerler and L. Cronin
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 13 ページ: 7295-7297
  • DOI: 10.1039/c1cp20074g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen-Bonded Assemblies of Two-Electron Reduced Mixed-Valence [XMo12O40] (X = P and Si) with p-Phenylenediamines (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Akutagawa, F. Kudo, R. Tsunashima, S. Noro, L. Cronin and T. Nakamura
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 50 ページ: 6711-6718
  • DOI: 10.1021/ic200683e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymorphs and Structural Phase Transition of [Ni(dmit)2]- Crystals Induced by Flexible (trans-Cyclohexane-1, 4-diammonium)(Benzo[18 ]crown-6)2 Supramolecule (2011)
  • 著者名/発表者名: Q. Ye, T. Akutagawa, N. Hoshino, T. Kikuchi, S. Noro, R.G. Xiong and T. Nakamura
  • 雑誌名: Crystal Growth and Design 巻: 11 ページ: 4175-4182
  • DOI: 10.1021/cg2007556
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4-(cyanomethyl)anilinium Perchlorate : A New Displacive-Type Molecular Ferroelectric (2011)
  • 著者名/発表者名: H.L. Cai, W. Zhang, J.Z. Ge, Y. Zhang, K. Awaga, T. Nakamura and R.G. Xiong
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 147601
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.147601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Phase Transition Due to the Flexible Supramolecule of (4-cyanomethylanilinium)([18]crown-6) in [Ni(dmit)2]- Crystal (2011)
  • 著者名/発表者名: Q. Ye, T. Akutagawa. H. Y. Ye, T. Hang, J. Z. Ge, R. G. Xiong, S. Noro and T. Nakamura
  • 雑誌名: Cryst. Eng. Commun 巻: 13 ページ: 6185-6191
  • DOI: 10.1039/c1ce05581j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Huge Dielectric Response and Molecular Motions in Paddle-Wheel [CuII 2 (Adamantylcarboxylate)4(DMF)2] ・(DMF)2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Q. Ye, K. Takahashi, N. Hoshino, T. Kikuchi, T. Akutagawa, S. Noro, S. Takeda and T. Nakamura
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 17 ページ: 14442-14449
  • DOI: 10.1002/chem.201101743
  • 査読あり
• [学会発表] Dielectrics based on Supramolecular Rotator Units in Single Crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: Symposium on Molecular Science and Synthesis of Functional Molecules for Next Generation
  • 発表場所: Hiroshima
  • 年月日: 2014-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] Supramolecular Rotators for Ferroelectrics and Multiferroics (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, S. Yoshitake, K. Kubo, S. Noro and T. Akutagawa
  • 学会等名: The 15th Asian Chemical Congress, Sentosa
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2013-08-21
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Multiferroics Based on Supramolecular Rotators (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, M. Yoshitake, K. Kubo and S. Noro
  • 学会等名: 8th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-VIII) & 22nd International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers (FCFP-XXII)
  • 発表場所: Xi'an, China
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] Ferroelectrics and Multiferroics based on Supramolecular Rotators (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: the third RIES-CIS Symposium
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2011-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] Organic‐Inorganic Hybrid Systems toward " Dynamic" Functional Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: 1st Discussion Symposium on 'Inorganic Biology and Protocells : Engineering Artificial Life'
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2011-09-09
  • 招待講演