ナノ光学デバイスの創製を目的とした合成超分子集合体とDNA工学の融合

融合合成超分子组装体和 DNA 工程来创建纳米光学器件

• 批准号: 22KJ0467
• 负责人: 相澤 匠
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0467/
• 关键词: 自己集合; 発光; 水素結合; 超分子ポリマー; ナノチューブ; ナノシート; アントラセン; 階層的自己組織化; DNA; OLED

これまで我々は、直線状に拡張されたπ共役バルビツール酸分子の自己集合挙動の調査を行ってきた。それらは低極性溶媒（メチルシクロヘキサン）中において相補的水素結合によって環状六量体（ロゼット）を形成し、このロゼットがπ－π相互作用で湾曲性を維持しつつ自発的に積層することで様々なかたちを持つ超分子ポリマーを形成する。一方で最近、ある限定的な条件下でのみ、分子が１次元状に連結した水素結合パターン(テープ)に由来する結晶性シート状集合体を与えることも見出している。昨年度は、結晶性シート状集合体を選択的に得るいくつかの分子設計を検討した。かさ高いπ共役系を用いることでロゼット形成を経由した自己集合経路が制限され、テープ形成を経由した発光性の超分子ナノシートを形成することが明らかになった。これらの分子設計を適切に調整することで得られる強発光性のナノシートの固体薄膜はOLEDデバイスへの応用に有望であることがすでに分かっており、この成果は現在論文執筆中(計画①)である。2-チオバルビツール酸を水素結合部位に用いることで選択的にテープ状水素結合パターンをもつ結晶性繊維が得られることが分かった。チオバルビツール酸集合体は、チオカルボニル基の励起状態電荷分離により無発光性であり、先述の強発光性ナノシートとは大きく異なる性質をもつ。この成果は既にChemical Communications誌に掲載された。 (計画②)さらに、最近ではアントラセン骨格を有する強発光性のナノチューブの創出にも成功しており、今後は上記の多様な構造と機能を有する自己集合体を駆使し、さらなる未踏のナノ構造材料へと展開する準備ができている。(計画③)

こ れ ま で I 々 は, linear shape に company, zhang さ れ た バ PI total service ル ビ ツ ー ル acids の own collection 挙 dynamic の survey line を っ て き た. そ れ ら は low polarity solvent (メ チ ル シ ク ロ ヘ キ サ ン) in に お い て in filling the water element combination of に よ っ て annular volume six (ロ ゼ ッ ト) を し, こ の ロ ゼ ッ ト が PI - PI interaction で bay deflection を maintain し つ つ from 発 に horizon す る こ と で others 々 な か た ち を hold つ supramolecular ポ リ マ ー を form す る. Party で recently, あ る under the condition of limited な で の み, molecular が 1 yuan に link し た water element combination パ タ ー ン (テ ー プ) に origin す る crystalline シ ー ト aggregate を and え る こ と も see out し て い る. Yesterday annual は, crystalline シ ー ト aggregate を sentaku に better る い く つ か の molecular design を 検 beg し た. か さ high department を use い い PI total service る こ と で ロ ゼ ッ ト form を 経 by し た own limitations set 経 road が さ れ, テ ー プ form を 経 by し た 発 optical の supramolecular ナ ノ シ ー ト を form す る こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ ら の を appropriate molecular design に adjustment す る こ と で have ら れ る strong 発 light の ナ ノ シ ー ト は の solid membrane OLED デ バ イ ス へ の 応 with に could で あ る こ と が す で に points か っ て お り, こ の results は now (plans) in written the paper で あ る. 2 - チ オ バ ル ビ ツ ー を ル acid water element combining site に with い る こ と で sentaku of に テ ー プ shape water element combination パ タ ー ン を も つ crystalline 繊 d が must ら れ る こ と が points か っ た. チ オ バ ル ビ ツ ー ル acid aggregate は, チ オ カ ル ボ ニ ル base の wound up the state of charge separation に よ り no 発 optical で あ り, first described の strong 発 light ナ ノ シ ー ト と は big き く different な る nature を も つ. The <s:1> <s:1> results are published in にChemical Communications に in された. (plans) さ ら に, recently で は ア ン ト ラ セ ン bone を have す る strong 発 light の ナ ノ チ ュ ー ブ の hit に も successful し て お り, future は written の others more な function of tectonic と を have す る their aggregate を 駆 し, さ ら な る not tread の ナ ノ structure material へ と expand す る prepare が で き て い る. (Plan ③

项目成果

水素結合基の部分的機能不全による会合経路および集合形態の制御

通过氢键基团的部分功能障碍控制缔合途径和组装形态

• 发表时间: 2022
• 作者: 相澤匠;矢貝史樹
• 通讯作者: 矢貝史樹