2012 Fiscal Year Annual Research Report
超分子エンジニアリングによる準安定集積構造の構築と力学的刺激応答材料の創発
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24685022
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
矢貝 史樹 千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80344969)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 分子集合体 / 刺激応答 / ソフトマテリアル / 超分子 / プローブ顕微鏡 |
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| Research Abstract |
今年度は、三つの準安定構造を有する分子集合体の構築を推進した。それぞれ、多重水素結合、両親媒相互作用、金一金相互作用に基づいている。多重水素結合を用いた系に関しては、ペリレン色素をカラム状の準安定構造に集積させることで、擦る等の力学的刺激と加熱によるラメラー構造への構造変換に成功し、さらにこれに伴って光学特性と導電性が変化することを明らかにした。この系に関しては、アメリカ化学会誌(J. Am. Chem. Soc.)に論文を発表することが出来た。
一方、両親媒相互作用、金-金相互作用に関しても、合理的に力学的刺激に応答する集合体を構築することに成功している。特に力学的刺激によって過渡的に発光色が変化する新規な材料や、力学的刺激によって多色発光を示すばかりでなく、イオン応答性を示す材料の開発にも成功しており、いち早く論文発表する必要がある。しかしながら、そのメカニズム(どのような構造変化が起こっているか)の解明は困難を極めており、中心となる化合物のみの構造解析ではメカニズムの解明が不可能であると判断した。そこで、次年度は新たにより構造が簡単な類似化合物を合成し、その化合物の単結晶X線解析を行うことで、メカニズムを解明する。
また、水素結合を用いる分子デザインの際に偶然得られた化合物が光に応答してナノ構造が変化する挙動を示し、その結果が極めて新規性が高いと判断できたため、Angewandte Chemie誌に論文を投稿し、掲載することが出来た。この系についても、次年度さらに研究を進め、力学的刺激と光の両方に応答するマルチファンクショナル材料の開発を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
三つの系について並行して研究を進めており、そのうち一つのみ論文発表を行うことが出来た。しかしながら、あとの2つは構造解析が予想以上に困難であり、当初の目的であった論文発表まで行えておらず、その点では計画より遅れていると言える。しかしながら、全く予想しない興味深い系も途中で発見され、それに関して論文発表することができたので、(2)と判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
11.で述べた様に、いくつかの系において構造解析が困難を極めているため、類似化合物の単結晶X線解析を徹底的に行い、力学的刺激のよってどのような構造変化が起こっているか明らかにする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
11.で述べた様に、いくつかの系において構造解析が困難を極めており、類似化合物の単結晶X線解析を行う必要が出て来た。その化合物の合成にかかる費用と解析費として、3,237,383円と2,500,000円を次年度に使用する予定である。k
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[Presentation] 光応答性ナノリングの構築2012
Author(s)
矢貝史樹, 山内光陽, 小林愛, 唐津孝, 北村彰英, 吉川佳広
Organizer
第61回高分子討論会
Place of Presentation
名古屋工業大学(愛知)
Year and Date
20120919-20120921
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