光で動くクリスタルマシンの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23655129
• 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: 愛媛大学
• 研究代表者: 小島 秀子 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20304644)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 分子機械 / 分子結晶 / メカニカル機能

研究概要

本研究は、光によって可逆的に屈曲する結晶のフォトメカニカル機能という、これまで有機分子材料が持ち得なかった特異な機能を利用して、光を当てるとメカニカルに動く、「クリスタルマシン」の構築を目指して行った。このためには結晶を配向制御して集積化することが不可欠であり、磁場による配向制御を検討した。その結果、ポリマー膜へのサリチリデンアニリンなどの結晶の配向制御に成功した。また、結晶の懸濁液の表面をラビングすることによっても結晶を長さ方向に揃えることができた。得られた結晶集積化ポリマー膜に光照射すると、膜全体が屈曲することを明らかにし、クリスタルマシン実現に向けての要素技術を開発できた。

研究成果

• [雑誌論文] Absolute Asymmetric Photocyclization of Triisopropylbenzophenone Derivatives in Crystals and Their Morphological Changes (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Michitaro Fukano, Naoko Ojima, Kohei Johmoto, Hidehiro Uekusa, Motoo Shiro
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: Vol. 79 ページ: 3088-3093
  • DOI: 10.1021/jo5000913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-driven Bending of Polymer Films in Which Salicylidenephenylethylamine Crystals are Aligned Magnetically (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Masafumi Matsudomi, Yutaro Uemura, Fumiko Kimura, Tsunehisa Kimura
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: Vol. 42 ページ: 1517-1519
  • DOI: 10.1246/cl.130797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-Driven Bending Crystals of Salicylidenephenylethylamines in Enantiomeric and Racemate Forms (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Risa Matsuo, Masafumi Matsudomi, Yutaro Uemura, Motoo Shiro
  • 雑誌名: Crystal Growth & Deign 巻: Vol. 13 ページ: 4330-4337
  • DOI: 10.1021/cg400675r
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Application of the Advanced High-accuracy Universal Polarimeter to the Chiroptical Measurement of a Intercalated Compound K4Nb6O17 with High Anisotropy (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahito Tanaka, Naomichi Nakamura, Hideko Koshima, Toru Asahi
  • 雑誌名: Journal of Physics D : Appllied Physics 巻: Vol. 45 ページ: 175303 (8)
  • DOI: 10.1088/0022-3727/45/17/175303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photomechanical Motion of Furylfulgide Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Hidemitsu Nakaya, Hidetaka Uchimoto, Naoko Ojima
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: Vol. 41 ページ: 107-109
  • DOI: 10.1246/cl.2012.107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photomechanical Bending of 4-Aminoazobenzene Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Naoko Ojima
  • 雑誌名: Dyes & Pigments 巻: Vol. 92 ページ: 798-801
  • DOI: 10.1016/j.dyepig.2011.05.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photomechanical Motion of Salicylideneaniline Microcrystals (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Kyoko Takechi, Hidetaka Uchimoto, Motoo Shiro, Daisuke Hashizume
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: Vol. 47 ページ: 11423-11425
  • DOI: 10.1039/ClCC14288G
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metastable Polymorphic Form of Isopropylbenzophenone Derivative Directly Obtained by the Solid-state Photoreaction Investigated by ab initio Powder X-ray Diffraction Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Fujii, Hidehiro Uekusa, Michitaro Fukano, Hideko Koshima
  • 雑誌名: Cryst Eng Comm 巻: Vol. 13 ページ: 3197-3201
  • DOI: 10.1039/C0CE00500B
  • 査読あり
• [学会発表] 有機固体光化学 : 分子の動きから結晶の動きへ (2013)
  • 著者名/発表者名: 小島秀子
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] Chiral Solid-state Photochemistry Based on Spontaneous Chiral Crystallization Approach, Keynote Lecture (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima
  • 学会等名: 25th International Symposium on Chirality (ISCD-25)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20130707-10
• [学会発表] Hideko Koshima, Naoko Ojima, Kyoko Takechi, Hidetaka Uchimoto, Photomechanical Function of Molecular Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Naoko Ojima, Kyoko Takechi, Hidetaka Uchimoto
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference (APC)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20121112-15
• [学会発表] Photomechanical bending of molecular crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, Jun Nakamura, Naoko Ojima, Kyoko Takechi, Hidetaka Uchimoto
  • 学会等名: XXIV IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Coimbra, Portugal
  • 年月日: 20120715-20
• [学会発表] ミクロの動きからマクロの動きへ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島秀子, キラル結晶
  • 学会等名: The Symposium on Chiral Science & Technology : Mesochemistry & Chemical Wisdom, Waseda University Global COE, 早稲田大学グローバルCOE「実践的化学知」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-02
  • 招待講演
• [学会発表] 分子結晶のフォトメカニカル機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小島秀子
  • 学会等名: 日本化学会第4回関東支部大会
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20100830-31
  • 招待講演
• [図書] New Frontiers in Photochromism (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideko Koshima, et al
  • 総ページ数: 21-40
  • 出版者: Springer
• [図書] フォトクロミズムの新展開と光メカニカル機能材料 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島秀子, 他
  • 総ページ数: 288-298
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] マイクロ波の化学プロセスへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小島秀子, 他
  • 総ページ数: 130-138
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 光駆動装置 (2014)
  • 発明者名: 池滝慶記, 小島秀子
  • 権利者名: オリンパス株式会社, 愛媛大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-075516
  • 出願年月日: 2014-04-01