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分子性ポーラス結晶で安定化された水ナノチューブの構造とダイナミクス

分子多孔晶体稳定水纳米管的结构和动力学

基本信息

批准号：
16041237
负责人：
田所誠
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Tokyo University of Science (2005)Osaka City University (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

私たちは分子で作られたナノポーラス結晶の中に水分子を閉じこめて、ナノサイズの3層構造をもつ水クラスターチューブを構築した。このクラスターチューブは〜1.6nmの直径をもつ空孔に閉じこめられているため、中心付近の水分子が水-氷に関係する転移挙動(Fig.3)を明らかにしつつある。生体分子と水分子との相互作用は理論科学を中心に発展したきたが、このような分子結晶の水素結合骨格に捉えられた3層系の水クラスターは、生体分子の水との関わり合いを研究する上で、過冷却や構造水などの重要なモデルを提供することができる。我々が現在まで得ている結果は、このクラスターの水-氷転移に関係する一次転移が-40℃付近で起こる。0〜-40℃までの間で重水置換結晶に関する固体の^2H-NMR測定の結果、この過冷却領域で分子レベルまで空孔が狭められたことによる連続的な相変化が観測され、単純な理論でのフィッテングできる動きを持つことが判明した。さらに、低温での熱測定による結果は、完全に氷化するのに-120℃であることが判り、その固化の仕方は転移ではなく不整合であった。また、-220℃付近ではプロトンのオーダーと思われる弱い発熱ピークが観測された。さらに、一次転移温度以下でのX線結晶構造解析と比較した結果(Fig.2)、-120℃の固化温度では、恐らく、氷の二配位の水素結合構造でディスオーダーしている特殊な水分子部分が局在化するものと考えている。この研究では、過冷却部分と一次相転移温度以下-150℃でのX線結晶構造解析を行おうとしている。また、茨城大学の新村先生との共同研究によって、中性子線を用いた実験を行い、プロトン情報に関係するデータの収集を行っている最中である。また、このような相転移挙動を持つ新しい分子性ナノポーラス結晶を見出すことに成功した。この結晶についても水分子の構造学的な転移挙動を明らかにすると共に、水分子クラスターのもつ、プロトン移動度の構造活性相関を研究していきたいと考えている。

The water molecules in the crystal are closed and the structure of the three-layer structure is constructed. The hole with a diameter of ~ 1.6 nm is closed by an empty hole, and the water molecules near the center are moving in a water-water relationship (Fig.3). The interaction between biological molecules and water molecules is at the center of theoretical science. It is important to study the interaction between biological molecules and water molecules, supercooling and structural water. The result is that the temperature of water in the first shift is-40℃. The results of ^2H-NMR measurements of solids related to heavy water replacement crystallization at 0 ~-40℃ and molecular changes in the supercooled region were determined. The results of thermal measurement at low temperatures are completely unconsolidated at-120℃. The temperature is-220℃ and the temperature is-220℃. X-ray crystal structure analysis below the primary transition temperature and comparison results (Fig. 2). Solidification temperature below-120℃. X-ray crystallographic analysis of the primary phase shift temperature below-150℃ in the supercooled part of the study. Mr. Murakami of Ibaraki University conducted a joint research on the relationship between information and communication. The molecular structure of the crystal is very stable and stable. The study on the correlation between the structural mobility of water molecules and the structural activity of water molecules

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

One-Dimensional Void-Space Arrays Constructed from Coordination Polymer with Bowl-Like Frameworks of Cavitands

由具有碗状空配体框架的配位聚合物构建的一维空隙空间阵列

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Chem.Commun
影响因子：
0
作者：
M.Tadokoro;S.U-.Mizugaki;K.Isobe;M.Kozaki;K.Okada
通讯作者：
K.Okada

Pressure Effect on a Conductive Coordination Compound [Cu (TANC)](F)_<0.5> with New Radical Frameworks

压力对具有新自由基框架的导电配位化合物 [Cu (TANC)](F)_<0.5> 的影响

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J.Phys.Soc.Jpn 75
影响因子：
0
作者：
S.Yasuzuka;K.Murata;H.Yoshino;T.Fujimoto;M.Shimotori;M.Nakamura;M.Tadokoro
通讯作者：
M.Tadokoro

総合論文「水素結合型金属錯体を用いた結晶設計と配列制御」

综合论文“利用氢键金属配合物进行晶体设计和排列控制”

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
有機合成化学会誌第62巻6号
影响因子：
0
作者：
M.Mitsumi;S.Umebayashi;Y.Ozawa;M.Tadokoro;H.Kawamura;K.Toriumi;田所誠
通讯作者：
田所誠

Molecular Designs for Self-Organized Superstructures(eds by. J.A.Schwarz, C.I.Contescu, K.Putyera)

自组织上层结构的分子设计（J.A.Schwarz、C.I.Contescu、K.Putyera 编辑）

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
0
作者：
M.Mitsumi;S.Umebayashi;Y.Ozawa;M.Tadokoro;H.Kawamura;K.Toriumi;Makoto Tadokoro;Makoto Tadokoro
通讯作者：
Makoto Tadokoro

Rational syntheses of novel linear chain rhodium(I)-semiquinonato complexes using redox reaction of Rh4(CO)12 cluster with o-benzoquinone derivatives

DOI：
10.1246/cl.2004.970
发表时间：
2004-08-05
期刊：
CHEMISTRY LETTERS
影响因子：
1.6
作者：
Mitsumi, M;Umebayashi, S;Toriumi, K
通讯作者：
Toriumi, K

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田所誠其他文献

純粋なBTANC薄膜の作製

纯BTANC薄膜的制备

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小野裕太郎;鶴田諒平;佐々木正洋;田所誠;中山泰生;山田洋一
通讯作者：
山田洋一

「日本の結晶学（続編）」

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DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
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通讯作者：
田所誠

「日本の結晶学（続編）」「分子性多孔質結晶とプロトン伝導体」

《日本晶体学（续集）》《分子多孔晶体和质子导体》

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
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通讯作者：
田所誠

プロトン移動と混合原子価間電子移動を競合する金属錯体結晶

金属络合物晶体竞争质子转移和混合价电子转移

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
大瀧倫卓;他28名;杉尾　友理恵・鈴木亜季・鈴木陽・磯田恭佑・熊谷翼秀・水野元博・田所誠;須賀亮太・山岸良彰・鈴木陽・遠藤一央・磯田恭佑・田所誠;武内明日香・角屋道子・磯田恭佑・松井広志・田所誠;須賀亮太・山岸良彰・鈴木陽・遠藤一央・磯田恭佑・田所誠;杉尾　友理恵・鈴木亜季・鈴木陽・磯田恭佑・熊谷翼秀・水野元博・田所誠;田所誠;田所誠;田所誠;田所誠;田所誠;田所誠
通讯作者：
田所誠

分子性ナノ細孔内に閉じ込められた電解質水クラスターと人工ガスハイドレート

限制在分子纳米孔内的电解质水簇和人造天然气水合物

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
大瀧倫卓;他28名;杉尾　友理恵・鈴木亜季・鈴木陽・磯田恭佑・熊谷翼秀・水野元博・田所誠;須賀亮太・山岸良彰・鈴木陽・遠藤一央・磯田恭佑・田所誠;武内明日香・角屋道子・磯田恭佑・松井広志・田所誠;須賀亮太・山岸良彰・鈴木陽・遠藤一央・磯田恭佑・田所誠;杉尾　友理恵・鈴木亜季・鈴木陽・磯田恭佑・熊谷翼秀・水野元博・田所誠;田所誠;田所誠;田所誠
通讯作者：
田所誠