有限個の3次元ナノサイズ空孔の精密集積と機能創出

有限数量的三维纳米孔的精确集成和功能创建

基本信息

批准号：
19K05416
负责人：
堂本悠也
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、有限個のナノサイズ3次元空孔からなる集合体の構造一義的構築と応用を目指した研究を進めてきた。有機配位子(L)と金属イオン(M)のなす金属配位を駆動力とした自己集合を制御することで、複数のナノ空孔を集積したオリゴマーを合成することを概念設計の出発点とし、これまで広く研究されているホストーゲスト間の相互作用に基づいたしくみからさらに一歩踏み込んだ、異種3次元空孔間における“ホストーホスト”コミュニケーションの発現機構を開発することを当初の目標として開始した。昨年度までの検討の結果、当初計画における空孔のオリゴマー構想とは異なるものの、大枠で概念を共にし、かつむしろより独自性の高いアニオン包接サブユニットをモノマーとした(M3L2)nオリゴマー型巨大ナノ空孔錯体の新規開拓に至っている。今年度は引き続き、ナノ空孔間のコミュニケーション機能開拓を志向した諸検討を進めた。すなわち、(M3L2)n型ナノ空孔のアニオン刺激に基づく逐次構造変換のさらなる発展、およびゲスト分子との分子間相互作用について溶液解析および放射光X線構造解析、加えて原子間力顕微鏡を用いた解析・観察を行った。これらの実験を通じて拡張型空孔錯体の新たな変換経路や、これら錯体の示す特異なゲスト応答挙動などを見出しており、期間再延長後の最終年度においてさらなる成果を得る期待がもてる。

在这项研究中，我们一直在进行旨在由有限数量的纳米尺寸三维孔组成的聚集体结构的独特构建和应用的研究。概念设计的出发点是利用有机配体（L）和金属离子（M）形成的金属配位驱动力控制自组装，合成集成多个纳米孔的低聚物。我们最初的目标是开发一种机制。表达了不同三维孔隙之间的“主-主”通讯，这比目前广泛研究的基于主-客体相互作用的机制更进了一步。截至去年的研究结果显示，虽然与空穴低聚物概念的最初设想有所不同，但概念大致相同，单体是比较独特的（M3L2）n低聚物的阴离子包合亚基——巨型这导致了新型纳米孔复合物的开发。今年，我们继续进行旨在开发纳米孔之间的通信功能的各种研究。换句话说，我们将进一步开发基于阴离子刺激的(M3L2)n型纳米孔的顺序结构转变，并利用溶液分析、同步加速器X射线结构分析和原子力显微镜研究与客体分子的分子间相互作用。观察结果。通过这些实验，我们发现了扩大空置综合体的新转化途径以及这些综合体所表现出的独特的宾客响应行为，我们希望在期限延长后的最后一年获得进一步的结果。