配位子保護金属クラスターの精密組織化と金属コア間相互作用による機能発現

配体保护的金属簇的精确组织以及通过金属核之间的相互作用的功能表达

基本信息

批准号：
21H04683
负责人：
小西克明
金额：
$ 26.87万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04683/
关键词：
金属クラスター配位子自己組織化界面活性剤動的共有結合

项目摘要

本研究では、構造が一義的に規定された配位子保護クラスターを単位コンポーネントとして用い、クラスターが単一分子として示す優れた特性と超分子化学を融合させることで、複数クラスター間でのシナジー効果によって発現する創発的機能を開拓することを目的としている。初年度にはクラスター集積組織体を配向・距離が制御された形で精密設計する手法をいくつか検討し、その結果、１）外部構造制御剤を用いる方法、２）配位子間相互作用を用いる方法が有効であることが見出された。本年度にはこれらについて引き続き検討をすすめた。１）界面活性剤を構造制御剤とするクラスター集積化：自己組織性をもつアニオン性界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウム（SDS）共存下で、カチオン性8核金クラスターを集積化させ、さらにここに外部エネルギーとして超音波を注入すると、著しい凝集誘起型の発光増大が起こることを見出した。この発光増大の前後の状態について透過型電子顕微鏡でモルフォロジーの検討を行ったところ、超音波照射前には100nm程のサイズの球状ミセルが形成される一方で、照射後には同程度のサイズのナノ結晶が生成することが判明した。この結果から、超音波照射前後での著しい発光増大はミセル内部でのクラスターの結晶化の結果であると結論した。２）配位子間相互作用に基づくアプローチ：金属クラスター表面に多数配置された配位子間での相互作用を分子間で制御できれば、特定の形態をもつ組織構造が得られる可能性がある。本年度は両親媒的なオリゴエチレングリコール修飾長鎖アルカンチオラートで修飾されたクラスターを用いて、会合状態でのナノ構造を観察したところ、discreteなナノサイズの会合体が形成されることを見出した。

在这项研究中，我们使用具有独特结构的配体保护簇作为单元组件，并将簇作为单分子的优异性质与超分子化学相结合，以在多个簇之间产生协同效应，目的是开发新兴功能。表示为第一年，我们研究了几种精确设计具有受控方向和距离的簇聚集体的方法，结果，我们发现了 1) 一种使用外部结构控制剂的方法，2) 一种控制配体之间相互作用的方法。使用的方法被认为是有效的。今年，我们继续考虑这些问题。 1)使用表面活性剂作为结构控制剂的团簇组装：阳离子八核金团簇在具有自组装特性的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的共存中被整合，进一步发现，当超声波作用时，作为外部能量注入材料中，发生了聚集诱导的发光的显着增加。当我们使用透射电子显微镜检查发光增加之前和之后的状态形态时，我们发现在超声波照射之前，形成了尺寸约为100 nm的球形胶束，而在照射之后，则形成了纳米尺寸的胶束。发现形成了相同尺寸的晶体。根据该结果，我们得出结论，超声波照射前后发光的显着增加是胶束内部簇结晶的结果。 2）基于配体间相互作用的方法：如果金属簇表面排列的多个配体之间的相互作用可以通过分子间控制，就有可能获得具有特定形貌的组织结构。今年，我们使用两亲性低聚乙二醇修饰的长链烷硫醇修饰的簇观察了组装状态的纳米结构，发现形成了离散的纳米尺寸聚集体。

项目成果

期刊论文数量（56）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

フッ素修飾配位子によるAu25 クラスターのナノファイバーへの自己集合

使用氟修饰配体将 Au25 簇自组装成纳米纤维

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwai Noriko;Yasumiba Kiyomi;齋藤結大・孫杜紅・七分勇勝・三友秀之・居城邦治・小西克明
通讯作者：
齋藤結大・孫杜紅・七分勇勝・三友秀之・居城邦治・小西克明

超音波照射に誘起されるサブナノ金クラスターのアニオン配位子交換反応

超声辐照诱导亚纳米金簇的阴离子-配体交换反应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takehiro Hirao;Takeharu Haino;中島捷吾・須田綾乃・齋藤結大・七分勇勝・小西克明
通讯作者：
中島捷吾・須田綾乃・齋藤結大・七分勇勝・小西克明

配位子部での自発的反応に基づいた金クラスターからなるネットワークポリマーの合成

基于配体部分自发反应的由金簇组成的网络聚合物的合成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邉昇;髙橋正彦;吉田真樹;齋藤結大・七分勇勝・小西克明
通讯作者：
齋藤結大・七分勇勝・小西克明

Nanoscale metal cluster compounds. From single molecules to self-assemblies

纳米级金属簇化合物。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shirako Saki;Sato Kenji;Moriwaki Saki;Ikeya Yukinobu;Nishizawa Mikio;Katsuaki Konishi
通讯作者：
Katsuaki Konishi

界面活性剤に誘起される金クラスターのAIE挙動

表面活性剂诱导的金簇 AIE 行为

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Suzuki Yukina;Hirata Keisuke;Lisy James M.;Ishiuchi Shun-ichi;Fujii Masaaki;須田綾乃　酒井麻希　齋藤結大　七分勇勝　小西克明
通讯作者：
須田綾乃　酒井麻希　齋藤結大　七分勇勝　小西克明