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2018 年度 実績報告書

多分子協調場としてのフレキシブル光応答分子の機能集合システム構築

公募研究

研究領域高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築
研究課題/領域番号 17H05258
研究機関京都大学

研究代表者

齊藤 尚平  京都大学, 理学研究科, 准教授 (30580071)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワードFLAP / 励起状態 / 粘度プローブ / 羽ばたく発光団 / カラムナー液晶 / 分子動画 / 接着 / 光応答材料
研究実績の概要

光や力に応答する独自の「羽ばたく発光団」FLAPを基盤として、1) 構造・電子状態・反応性のダイナミックな変化を観察し、2) 結晶・液晶・高分子といった分子凝集系に導入することで、3) 動的な状態変化を引き出す多分子協調系を創出することに成功した。FLAPは従来のTICT分子系とは異なり、S1で電荷移動を伴わない平面化ダイナミクスを起こすため極性に依存しない粘度応答蛍光を示す。また、光2量化反応を組み合わせて光融解性の液晶接着材料へ応用したり、基底状態で強制的に平面化させることでメカノフォアとしての機能を開拓した。特に共同研究として、A01宮坂・五月女(大阪大)、A03坂本・岡島(青山学院大)と協働してFLAPの素早いS1平面化ダイナミクスを明らかにした。また、A01重田・佐藤(筑波大)、羽田真毅(岡山大)、恩田健(九州大)らと協働して、FLAP骨格をコアとしたカラムナー液晶における励起状態芳香族性の発現を「分子動画」として捉えた。フェムト秒電子線回折とMD計算を相補的に用いることで、結晶だけでなく液晶でも分子パッキングの超高速構造解析ができることを示した初めての例である。光応答FLAP液晶については2018年に特許に登録され、海外を含む3社と産学連携共同研究が始まった。また、光化学協会奨励賞2016に加え、アジア光化学協会若手国際賞(The APA Prize for Young Scientist 2018)を受賞するなど、魅力的な光科学のプラットフォームとしてFLAPという新しい分子系が国際的に認知されつつある。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Compression of a Flapping Mechanophore Accompanied by Thermal Void Collapse in a Crystalline Phase2018

    • 著者名/発表者名
      Yamakado Takuya、Otsubo Kazuya、Osuka Atsuhiro、Saito Shohei
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 ページ: 6245~6248

    • DOI

      DOI: 10.1021/jacs.8b03833

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge-Transfer Character Drives M?bius Antiaromaticity in the Excited Triplet State of Twisted [28]Hexaphyrin2018

    • 著者名/発表者名
      Ema Fumitoshi、Tanabe Mana、Saito Shohei、Yoneda Tomoki、Sugisaki Kenji、Tachikawa Takashi、Akimoto Seiji、Yamauchi Seigo、Sato Kazunobu、Osuka Atsuhiro、Takui Takeji、Kobori Yasuhiro
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 9 ページ: 2685~2690

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b00740

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic Properties of Substitutionally Boron-Doped Graphene Nanoribbons on a Au(111) Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Carbonell-Sanrom Eduard、Garcia-Lekue Aran、Corso Martina、Vasseur Guillaume、Brandimarte Pedro、Lobo-Checa Jorge、de Oteyza Dimas G.、Li Jingcheng、Kawai Shigeki、Saito Shohei、Yamaguchi Shigehiro、Ortega J. Enrique、S?nchez-Portal Daniel、Pascual Jose Ignacio
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 ページ: 16092~16099

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b03748

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conformational Planarization versus Singlet Fission: Distinct Excited-State Dynamics of Cyclooctatetraene-Fused Acene Dimers2018

    • 著者名/発表者名
      Yamakado Takuya、Takahashi Shota、Watanabe Kazuya、Matsumoto Yoshiyasu、Osuka Atsuhiro、Saito Shohei
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 ページ: 5438~5443

    • DOI

      DOI: 10.1002/anie.201802185

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Photoactive Materials Based on Flexible π Molecules2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Saito
    • 学会等名
      新学術領域研究「高次複合光応答」第2回国際会議・第7回公開シンポジウム・第8回若手セミナー
    • 国際学会
  • [学会発表] 多分子協調場としてのフレキシブル光応答分子の機能集合システム構築2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤尚平
    • 学会等名
      新学術領域研究「高次複合光応答」第8回公開シンポジウム
  • [学会発表] π拡張された発光性7員環オキセピンの光物性と励起状態芳香族性2019

    • 著者名/発表者名
      小谷亮太・Liu Pengpeng・大須賀篤弘・齊藤尚平
    • 学会等名
      新学術領域研究「高次複合光応答」第8回公開シンポジウム
  • [学会発表] 分子骨格を動かして材料技術を創出する2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤尚平
    • 学会等名
      株式会社島津製作所 招待講演
    • 招待講演
  • [学会発表] π拡張した発光性7員環オキセピンの励起状態における構造平面化2019

    • 著者名/発表者名
      小谷亮太・劉鵬鵬・齊藤尚平・大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
  • [学会発表] ペリレンイミド骨格をもつ羽ばたく蛍光分子の開発と励起状態ダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      木村僚・劉鵬鵬・倉持光・田原太平・齊藤尚平・大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
  • [学会発表] 単一分子蛍光による力解析に向けた柔軟なV字型メカノフォアの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山角拓也・後藤祐真・VACHA Martin・齊藤尚平・大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
  • [学会発表] 羽ばたく蛍光分子の金属錯体形成および刺激応答性2019

    • 著者名/発表者名
      北鹿渡秀嗣・齊藤尚平・大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
  • [学会発表] Luminescent molecular force probe for rheology and mechanobiology2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Saito
    • 学会等名
      OPTICS&PHOTONICS International Congress (OPIC) 2018 Biomedical Imaging and Sensing Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子骨格を動かして材料技術を創出する2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤尚平
    • 学会等名
      デンカ株式会社 招待講演
    • 招待講演
  • [学会発表] Strain-induced Fluorescence Response of Mechanophore-doped Polyurethane Dependent on Chemical Structures2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kotani, Atsuhiro Osuka, Shohei Saito
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] PEG 修飾した蛍光粘度プローブの環境応答機能2018

    • 著者名/発表者名
      北鹿渡秀嗣・横山創一・齊藤尚平・大須賀篤弘
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Activation of a Flapping Fluorescent Mechanophore Accompanied by Void Collapse and Energy Transfer in a Crystalline Phase2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yamakado, Kazuya Otsubo, Atsuhiro Osuka, Shohei Saito
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
  • [学会発表] 高分子の応力集中を蛍光メカノフォアで解析する2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤尚平・小谷亮太・北鹿渡秀嗣
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] 羽ばたく発光団のメカノフォア機能:結晶構造中の空隙の崩壊に伴う活性化と高分子鎖への導入2018

    • 著者名/発表者名
      山角拓也・大坪主弥・大須賀篤弘・齊藤尚平
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] レシオメトリック蛍光応力プローブの各種高分子への化学的導入2018

    • 著者名/発表者名
      北鹿渡秀嗣・横山創一・大須賀篤弘・齊藤尚平
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] Flapping Fluorophores and Photofunctional Soft Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Saito
    • 学会等名
      Kyoto University - Germany International symposium "KUGIs"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 力に応答する蛍光色素を用いたエラストマーの応力集中の化学的評価2018

    • 著者名/発表者名
      小谷亮太・大須賀篤弘・齊藤尚平
    • 学会等名
      第66回レオロジー討論会
  • [学会発表] 蛍光張力プローブを用いて,高分子の応力集中を化学構造から理解する2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤尚平・小谷亮太・北鹿渡秀嗣
    • 学会等名
      第66回レオロジー討論会
  • [学会発表] レシオメトリック蛍光応力プローブによる高分子中の局所歪みの可視化2018

    • 著者名/発表者名
      北鹿渡秀嗣・横山創一・大須賀篤弘・齊藤尚平
    • 学会等名
      第66回レオロジー討論会
  • [学会発表] 局所的な力を測る光分子力学2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤尚平
    • 学会等名
      化学フェスタ2018 "メカノバイオロジーと光科学、分子技術 ~未来を拓くトライアングル~"
    • 招待講演
  • [学会発表] Flapping Molecule as a Key Structure for Light-Melt Adhesive and Ratiometric Force Probe2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Saito
    • 学会等名
      2018 MRS Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Excited State Aromaticity of Flapping Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Saito
    • 学会等名
      Aromaticity2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemical Evaluation of Stress Concentration in Elastomers Incorporating Fluorescent Flapping Mechanophores2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kotani, Atsuhiro Osuka, Shohei Saito
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Flapping Molecules and Photofunctional Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Saito
    • 学会等名
      APC 2018 Taiwan: 10th Asian Photochemistry Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Light-Active Functional Organic Materials2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Yamada, Shiki Yagai (Editors)
    • 総ページ数
      236
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing
    • ISBN
      9789814800150
  • [図書] Molecular Technology, Volume 3: Materials Innovation2019

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yamamoto, Takashi Kato (Editors)
    • 総ページ数
      376
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      978-3527341610
  • [備考] 齊藤尚平 ホームページ

    • URL

      https://shohei-saito.webnode.jp

  • [産業財産権] 化合物および該化合物を含む高分子化合物2019

    • 発明者名
      齊藤尚平・藪浩・阿部博弥
    • 権利者名
      齊藤尚平・藪浩・阿部博弥
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/008463
    • 外国
  • [産業財産権] 粘着体、粘着剤、接合体の製造方法及び粘着体の剥離方法2018

    • 発明者名
      齊藤尚平・廣瀬由美・星野貴子・稲葉恵・後藤慶次・渡辺淳
    • 権利者名
      齊藤尚平・廣瀬由美・星野貴子・稲葉恵・後藤慶次・渡辺淳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-196928

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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