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リビング超分子重合によるナノ構造体の精密合成

通过活性超分子聚合精确合成纳米结构

基本信息

批准号：
16J02156
负责人：
福井智也
金额：
$ 0.83万
依托单位：
National Institute for Materials Science (2017)University of Tsukuba (2016)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、速度論支配下における超分子集合体形成の精密制御を目的とする。平成29年度は、平成28年度の研究成果をさらに発展させ、(i)複数分子が関与する超分子集合体の分化誘導、および、(ii)リビング超分子重合によるナノ構造体の精密合成について研究を遂行した。(i)meso-位にへプチルオキシ基をもつ分子5とへキシルオキシ基をもつ6の混合系における超分子集合体の分化現象について検討した。分子5のナノ粒子は、数時間の誘導期ののち、ナノファイバーへ形態転移する。一方、分子6のナノ粒子は、ナノファイバーもしくはナノシートへ時間発展的に分化する。興味深いことに、分子5と6が共集合したナノ粒子は、ナノファイバー状共集合体のみへ形態転移することが明らかとなった。分子5が僅か5 %しか存在しない場合においても、ナノシートへの分化は全く誘導されなかった。種々の測定から、混合系において、ナノシートの核形成過程は阻害されるが、ナノファイバー形成過程は阻害されないことが示された。本研究から、複数分子の混合系においては、複数の平衡が時間軸上で影響し合うことにより、超分子集合体の分化経路が決定されることが明らかとなった。(ii)超分子集合体のナノ構造を分子レベルで制御することを目指した。具体的には、分子内にポルフィリン骨格を2つ持つ誘導体D12を新たに合成し、その自己集合挙動、および、それをタネとした分子１とのリビング超分子重合について検討した。メチルシクロヘキサン溶液中におけるD12の自己集合挙動を分光学的手法により評価した結果、溶液への数時間の超音波照射により、それぞれナノファイバーを形成することが明らかとなった。形成したナノファイバーを重合開始のタネとし、分子1とのリビング超分子重合を行ったところ、D12のタネは分子1の超分子重合の開始材となることが明らかとなった。

This study aims to precisely control the formation of supramolecular aggregates under the control of velocity theory. Research results from FY 2009 and FY 2018, (i) Complex molecules and supramolecular aggregates Differentiation induction, research on (ii) Precision synthesis of supramolecular overlapping によるナノ constructs, and implementation of the research. (i) Meso-bite にへプチルオキシbase をもつmolecule 5 とへキシルオキシThe differentiation phenomenon of the base をもつ6のmixed system and supramolecular aggregates is the same. Molecule 5 のナノ particles は, counting time のののち, ナノファイバーへ morphological change する. On the one hand, the molecules are divided into 6 particles, and the molecules are separated by time. Interesting deep いことに、molecule 5と6がcollection したナノparticle は、ナノフThe ァイバー-like co-aggregation のみへmorphosis 転shift することが明らかとなった. Molecule 5がonlyか5%しかexistingしないoccasionにおいても、ナノシートへのdifferentiationは全くinducingされなかった. Species measurement, hybrid system, and nucleation process hindranceされるが、ナノファイバーThe formation process of されないことがshows された. This study combines the influence of the mixed system of complex molecules and the balance of complex numbers on the time axis.うことにより、The differentiation of supramolecular aggregates 経路がdetermination されることが明らかとなった. (ii) The structure of the supramolecular assembly is the structure of the molecular structure. Specific には, intramolecular にポルフィリンbone を2つhold inducing body D12 を新たに synthesized し, その自Already set 挙动, および, それをタネとしたmolecule 1とのリビングsupermolecule overlap について検検曰した.メチルシクロヘキサン solution におけるD12のSelf-collection 挙をspectroscopy technique によりreview価した results, The solution is irradiated with ultrasonic waves for a certain period of time, and the solution is formed by irradiating the solution with ultrasonic waves. Formation of the supermolecular supermolecular superpositionたところ、D12のタネはmolecule 1のsupermolecule superposition starting material となることが明らかとなった.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Autocatalytic time-dependent evolution of two-component supramolecular assemblies

双组分超分子组装体的自催化时间依赖性演化

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoya FUKUI;Masayuki TAKEUCHI;Kazunori SUGIYASU
通讯作者：
Kazunori SUGIYASU

Control over pathway complexity in supramolecular polymerization through modulating the energy landscape by molecular design

通过分子设计调节能量景观来控制超分子聚合途径的复杂性

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoya Fukui;Soichiro Ogi;Masayuki Takeuchi;Kazunori Sugiyasu
通讯作者：
Kazunori Sugiyasu

Control over differentiation of a metastable supramolecular assembly in one and two dimensions

DOI：
10.1038/nchem.2684
发表时间：
2017-05-01
期刊：
NATURE CHEMISTRY
影响因子：
21.8
作者：
Fukui, Tomoya;Kawai, Shinnosuke;Sugiyasu, Kazunori
通讯作者：
Sugiyasu, Kazunori

Impact of a subtle structural difference on the kinetic behavior of metastable supramolecular assemblies

微妙的结构差异对亚稳态超分子组装体动力学行为的影响

DOI：
10.1016/j.polymer.2016.12.027
发表时间：
2017
期刊：
Polymer
影响因子：
4.6
作者：
Tomoya Fukui;Masayuki Takeuchi;Kazunori Sugiyasu
通讯作者：
Kazunori Sugiyasu

In situ observation and manipulation of supramolecular polymerization by using high-speed atomic force microscopy

使用高速原子力显微镜原位观察和操纵超分子聚合

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoya Fukui;Takayuki Uchihashi;Norihiko Sasaki;Hiroki Watanabe;Masayuki Takeuchi;Kazunori Sugiyasu
通讯作者：
Kazunori Sugiyasu