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

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。
Private た ち は molecular で as ら れ た ナ ノ ポ ー ラ ス crystallization の を に water molecules in the closed じ こ め て, ナ ノ サ イ ズ の three layers structure を も つ water ク ラ ス タ ー チ ュ ー ブ を build し た. こ の ク ラ ス タ ー チ ュ ー ブ は ~ 1.6 nm diameter の を も つ に empty hole closed じ こ め ら れ て い る た め, center pay nearly の が water - the water molecule 氷 に masato is す る planning 挙 move (Fig. 3) を Ming ら か に し つ つ あ る. Born body と water molecules と の を は interaction theory science center に 発 exhibition し た き た が, こ の よ う な molecular crystal の water element combined with bone に catch え ら れ た 3 series の water ク ラ ス タ ー は, raw water body molecular の と の masato わ り close い を research す る で, a cooling water な や structure ど の important な モ デ ル を provide す る こ と が で き る. Now I 々 が ま で have て い る results は, こ の ク ラ ス タ ー の water - 氷 planning move に masato is す る move a planning が pay nearly で up to 40 ℃ こ る. Between 0 ~ 40 ℃ - ま で の で heavy water displacement crystallization に masato す る solid の ^ 2 h - NMR measurement の results, こ の cooling field で molecular レ ベ ル ま で empty holes が め ら れ た こ と に よ る even 続 な phase variations of が 観 measuring さ れ, pure な 単 theory で の フ ィ ッ テ ン グ で き る dynamic き を hold つ こ と が.at し た. さ ら に, low temperature で の thermal measurement に よ る results は, completely に 氷 change す る の に - 120 ℃ で あ る こ と が り, そ の curing の shi fang は planning move で は な く unconformity で あ っ た. ま た, pay nearly - 220 ℃ で は プ ロ ト ン の オ ー ダ ー と think わ れ る weak い 発 hot ピ ー ク が 観 measuring さ れ た. さ ら に, a planning under temperature で の X-ray crystal structure parsing と compare し た results (Fig. 2), - 120 ℃ の curing temperature で は, fear ら く, 氷 の second ligand の water element combination で デ ィ ス オ ー ダ ー し て い る special part が bureau な water molecules in the す る も の と exam え て い る. <s:1> <s:1> study で て, overcooled part と primary phase 転 shift temperature below -150℃で <s:1> X-ray crystallization structure analysis を row おうと て て る る る Mr ま た, ibaraki university の saemaul undong と の joint research に よ っ て, temper in line を い た be 験 を い, プ ロ ト ン intelligence に masato is す る デ ー タ の 収 set を line っ て い る in most で あ る. ま た, こ の よ う な phase planning 挙 move を hold つ new し い molecularity ナ ノ ポ ー ラ ス out crystallization を す こ と に successful し た. こ の crystallization に つ い て も water molecules の tectonics な planning 挙 move を Ming ら か に す る と に, water molecules ク ラ ス タ ー の も つ, プ ロ ト ン mobile degrees の tectonic active phase masato を research し て い き た い と exam え て い る.

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:
  • 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:
  • 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:
  • 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:
  • 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)」
《日本晶体学(续)》
  • 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;田所 誠;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
「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:
    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;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
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

田所 誠的其他文献

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{{ truncateString('田所 誠', 18)}}的其他基金

Research on double tunnel qubits by proton-synchronized electron transfer
质子同步电子转移双隧道量子位研究
  • 批准号:
    23H01979
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
分子性ゼオライトに安定化された水ナノチューブクラスターの相転移ダイナミクス
分子沸石中稳定的水纳米管簇的相变动力学
  • 批准号:
    20045018
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
新規有機アクセプター骨格を用いた超分子n型半導体と金属錯体分子デバイスの開発
利用新型有机受体骨架开发超分子n型半导体和金属络合物分子器件
  • 批准号:
    20655042
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
分子性多孔質空間に取り込まれた巨大水ナノチューブの相転移と機能性
纳入分子多孔空间的巨型水纳米管的相变和功能
  • 批准号:
    18033049
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
分子性ポーラス配位空間で安定化された水ナノクラスターの構造とダイナミクス
分子多孔配位空间稳定水纳米团簇的结构和动力学
  • 批准号:
    17036058
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
テトラアザナフタセン骨格をもつ配位結合性新規アクセプターによるd-π分子性導体
基于四氮杂萘骨架的新型配位受体的d-π分子导体
  • 批准号:
    16038221
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
分子性ゼオライトへの機能性分子の取り込みと物質開発
将功能分子纳入分子沸石和材料开发
  • 批准号:
    11874100
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
遷移金属錯体集合体の配列制御によるプロトン-電子連動系の開発
通过控制过渡金属络合物聚集体的排列开发质子电子耦合系统
  • 批准号:
    09740498
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
水素結合鎖を持つビイミダゾール型遷移金属錯体の開発
具有氢键链的联咪唑型过渡金属配合物的开发
  • 批准号:
    07740528
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
水素結合鎖を持つビイミダゾール型遷移金属錯体の開発
具有氢键链的联咪唑型过渡金属配合物的开发
  • 批准号:
    05640642
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似海外基金

炭素-水素結合活性化を起点とする含ケイ素環式化合物の立体選択的合成法の開発
开发从碳氢键活化出发的含硅环状化合物立体选择性合成方法
  • 批准号:
    24K08416
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
水素結合性有機フレームワークの形成がラシュバ効果に及ぼす影響
氢键有机骨架的形成对Rashba效应的影响
  • 批准号:
    24KJ2027
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
水,氷界面の水素結合構造とそのダイナミクスの解明,および複雑界面研究への展開
阐明水和冰界面的氢键结构及其动力学,以及复杂界面研究的进展
  • 批准号:
    23K21095
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
水素結合性分子結晶の柔軟性と多様性で拓く超感応性多孔質有機フレームワーク
利用氢键分子晶体的灵活性和多样性开发的超敏感多孔有机框架
  • 批准号:
    24K01468
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
軟X線吸収分光法とMD・DFT計算によるソフトマターの水素結合解析技術の開発
利用软X射线吸收光谱和MD/DFT计算开发软物质氢键分析技术
  • 批准号:
    24K08466
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
動的な水素結合有機構造体の科学:フレーム分子の運動による電子物性制御
动态氢键有机结构科学:通过框架分子的运动控制电子特性
  • 批准号:
    24K01452
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
水素結合型強誘電体におけるプロトン制御と超高速バルク光起電力スイッチ
氢键铁电体中的质子控制和超快体光伏开关
  • 批准号:
    24KJ1088
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
イオン性の高い水素結合に基づく有機レドックス分子の自在な配列制御と機能開拓
基于高离子氢键的有机氧化还原分子的自由排列控制和功能开发
  • 批准号:
    24KJ1576
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
水素結合液体の動的素過程と記憶効果の抜本解明による動的感受率の統一的解釈
通过氢键液体中动态基本过程和记忆效应的基本阐明来统一解释动态磁化率
  • 批准号:
    24K01432
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
アゾ-エン反応を利用したアリル位炭素-水素結合の立体選択的官能基化
利用偶氮烯反应对烯丙基碳-氢键进行立体选择性官能化
  • 批准号:
    23K14322
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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知道了