超構造転写を利用する無機界面への官能基集積と分子形状識別への応用

利用超结构转移在无机界面上进行官能团积累及其在分子形状识别中的应用

• 批准号: 07J11979
• 负责人: 春藤 淳臣
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11979/
• 关键词: 超分子; ホスト-ゲスト; ポルフィリン; キラリティー; エナンチオ過剰率; RGBカラー; 指示薬; フラーレン; ホストーゲスト; 分子メモリ; スイッチング; センシング; カリックスピロール; 自己組織化; アニオン; フィルム

本研究プロジェクトは新しいホストーゲスト化学を目指すもので,官能基を規則正しく集積化させた界面(エキソレセプター)を創出し,優れた分子形状識別を引き出すことを目的としている。具体的には,自己組織的に形成される分子膜の高配向構造を安定化あるいは構造転写することによって,新規なホスト分子を開発する。昨年度までに,ピロールユニットを環状に集積化させたホスト分子を開発しており,ゲスト分子との相互作用を色や蛍光などに情報変換できることを明らかにした。これらの機能をさらに発展的に利用する次のステップは,ホスト分子をさらに集積化,階層構造化することであり,親疎水性のバランスや相互作用の制御などを考慮しながら緻密に分子デザインする必要がある。そこで,本年度は英国・オックスフォード大学のHarry L.Andersonグループにて分子デザインに関する知識を学び,新たなホスト分子の合成と集積化に取り組んだ。得られた主な成果を以下に示す。1.π-π相互作用が期待できるポルフィリンの共役ホスト高分子を合成した。また,ランタノイドとの錯体化を利用して,ポルフィリンユニットの配列・集積化を試みた。平成21年度優秀若手研究者海外派遣事業の助成課題。2.ホスト分子として,ポルフィリンの環状三量体を合成した。UV-visスペクトル滴定によって,有機溶媒中でフラーレンと強く相互作用することが明らかになった。3.ゲスト分子のキラル情報をNMRシグナルに翻訳できるアキラルなホスト分子を開発した。さらに,この系を利用してキラルなカルボン酸のエナンチオ過剰率を算出することに成功した。研究成果はJACSに掲載,Nature Chemistryにハイライトされた。4.非極性溶媒中でゲストの酸性度をRGBカラーとして可視化できるホスト分子を開発した。また,広範囲のスルホン酸やカルボン酸,アミン類に適用可能であること,非極性溶媒中にもかかわらず塩基滴定の当量点が判別できることなどが明らかになった。

This study プ ロ ジ ェ ク ト は new し い ホ ス ト ー ゲ ス ト chemical を refers す も の で, functionality, を rules are し く set product change さ せ た interface (エ キ ソ レ セ プ タ ー) を hit し, optimal れ た molecular shape identifying を lead き す こ と を purpose と し て い る. Specific に は, their organization に form さ れ る high molecular membrane の match to construct を stabilization あ る い は structure planning write す る こ と に よ っ て, new rules な ホ ス ト molecular を open 発 す る. Yesterday's annual ま で に, ピ ロ ー ル ユ ニ ッ ト を annular に set product change さ せ た ホ ス ト molecular を open 発 し て お り, ゲ ス ト molecular と の interaction を color や 蛍 light な ど に intelligence - in で き る こ と を Ming ら か に し た. こ れ ら の function を さ ら に 発 exhibition に using す る times の ス テ ッ プ は, ホ ス ト molecular を さ ら に set product, class structured す る こ と で あ り, pro 疎 water-based の バ ラ ン ス や interaction の suppression な ど を consider し な が ら dense molecular デ に ザ イ ン す る necessary が あ る. そ こ で は this year, British オ ッ ク ス フ ォ ー ド university の Harry L.A. nderson グ ル ー プ に て molecular デ ザ イ ン に masato す る び を learn knowledge, and new た な ホ ス ト molecular の synthetic と set product change に group take り ん だ. The られた main な results を are shown below に す. 1.π-π interaction が anticipates で るポ るポ フィリ フィリ <s:1> co-active ホスト polymer を synthesis た た. ま た, ラ ン タ ノ イ ド と の misprinted the を using し て, ポ ル フ ィ リ ン ユ ニ ッ ト の match column, set product change を try み た. The Overseas Dispatch Project for Outstanding Japanese Researchers of the Heisei 21st Year was awarded. 2. Youdaoplaceholder0 molecules と て て,ポ を フィリ フィリ を を are synthesized by を cyclic trisomers. UV - vis ス ペ ク ト ル titration に よ っ て, organic solvent で フ ラ ー レ ン と strong く interaction す る こ と が Ming ら か に な っ た. 3. ゲ ス ト molecular の キ ラ ル intelligence を NMR シ グ ナ ル に turn 訳 で き る ア キ ラ ル な ホ ス ト molecular を open 発 し た. さ ら に, こ の is を using し て キ ラ ル な カ ル ボ ン acid の エ ナ ン チ オ before turning rate を calculate す る こ と に successful し た. The research results were published in トされた JACSに and in Nature Chemistryにハ ラ ラ トされた トされた. 4. In nonpolar solvent で ゲ ス ト の acid degree を RGB カ ラ ー と し て visualization で き る ホ ス ト molecular を open 発 し た. ま た, hiroo van 囲 の ス ル ホ ン acid や カ ル ボ ン acid, ア ミ ン class に may apply で あ る こ と, in nonpolar solvent に も か か わ ら ず の salt base titration equivalence point が discriminant で き る こ と な ど が Ming ら か に な っ た.

项目成果

アニオン入力型不揮発性メモリーを指向したポルフィリン-カリックスピロール変換サイクルの確立

面向阴离子输入型非易失性存储器的卟啉-杯吡罗转换循环的建立

• 发表时间: 2008
• 作者: ○柳澤 実穂;今井 正幸;谷口 貴志;A.Shundo;A.Shundo;S.Mandal;A. Shundo;G. Richards;S. Mandal;Katsuhiko Ariga;Somobrata Acharaya;石原伸輔;春藤淳臣;春藤淳臣;春藤淳臣;小沼要介;春藤淳臣;春藤淳臣
• 通讯作者: 春藤淳臣

Supramolecular Chemistry as a Versatile Tool for Advanced Science in Nanospace

超分子化学作为纳米空间先进科学的多功能工具

• 期刊: Advanced Science Letters (印刷中)
• 作者: ○柳澤 実穂;今井 正幸;谷口 貴志;A.Shundo;A.Shundo;S.Mandal;A. Shundo;G. Richards;S. Mandal;Katsuhiko Ariga
• 通讯作者: Katsuhiko Ariga

アニオンにより誘起されるポルフィリン-カリックスピロール変換現象の発見とその応用

阴离子诱导卟啉-杯吡罗转化现象的发现及其应用

• 发表时间: 2007
• 作者: ○柳澤 実穂;今井 正幸;谷口 貴志;A.Shundo;A.Shundo;S.Mandal;A. Shundo;G. Richards;S. Mandal;Katsuhiko Ariga;Somobrata Acharaya;石原伸輔;春藤淳臣;春藤淳臣;春藤淳臣;小沼要介;春藤淳臣;春藤淳臣;春藤 淳臣;春藤 淳臣
• 通讯作者: 春藤 淳臣

Hydrogen-Bond-Assisted "Gold Cold Fuion" for Fabrication of 2D Web Structures

用于制造二维网状结构的氢键辅助“金冷聚变”

• 发表时间: 2009
• 期刊: Chemistry-An Asian Journal VOL.4
• 作者: ○柳澤 実穂;今井 正幸;谷口 貴志;A.Shundo;A.Shundo;S.Mandal
• 通讯作者: S.Mandal

アニオン認識を介した揮発・不揮発性メモリの開発

通过阴离子识别开发易失性和非易失性存储器

• 发表时间: 2008
• 作者: ○柳澤 実穂;今井 正幸;谷口 貴志;A.Shundo;A.Shundo;S.Mandal;A. Shundo;G. Richards;S. Mandal;Katsuhiko Ariga;Somobrata Acharaya;石原伸輔;春藤淳臣;春藤淳臣;春藤淳臣;小沼要介;春藤淳臣
• 通讯作者: 春藤淳臣