自己組織化による機能性多孔質材料の構築と凝集変換に基づくセンシングシステムの創製

通过自组装构建功能性多孔材料并创建基于内聚转变的传感系统

基本信息

批准号：
10J00367
负责人：
山本淳志
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00367/
关键词：
有機塩多孔質構造蛍光センシング動的変化気体吸着有機結晶

项目摘要

古くから吸着・分離・触媒など様々な用途で用いられてきた多孔性材料は近年、新しい用途を指向して光電子特性を付与する研究開発が盛んに行われている。機能性有機低分子を用いて光電子特性を導入した多孔質構造は、センシング素子やバイオイメージングなどへの応用も期待でき、それらの研究開発には大きな意義があると言える。本研究では、機能性有機酸と特定の有機塩基を組み合わせた有機塩から構築される超分子集合体を階層的に集積させ、外部刺激応答性を有した光電子機能多孔質構造を構築することを目的としている。本年度は、初年度および二年目に得られた成果をもとに多様な細孔構造と機能性を有した有機多孔質構造を系統的に構築する手法を確立した。本研究ではこれまで、有機酸として多環式芳香族モノスルホン酸、有機塩基としてトリフェニルメチルアミンを用いることで、スルホン酸の種類によらず多孔質構造が得られることを見出している。この結果から、スルホン酸の種類を水素結合性モノスルホン酸やジスルホン酸に拡張したところ、いずれの場合においても同様の多孔質構造を構築することができた。興味深いことに、これらの多孔質構造は導入したスルホン酸の種類に応じて機能性が多様に変化しており、内包分子に応じた柔軟な構造から、起因した高い気体吸着能を示す強固な構造など、幅広い多孔質構造を系統的に構築することに成功した。またこれらの構造は、分子応答的な発光色調も示しており、センシングシステムとしての応用も期待できるものである。今回これら一連の多孔質構造を『多孔質有機塩』と名付け、その構築手法と合わせて『Hierarchical Construction of Porous Organic Salts ComPosed of Ammonium Sulfonates Based on Supramolecular Approach』という題目で学位論文に総括している。超分子集合体を用いた階層的な構築手法によって、多孔質構造への簡便な機能付与を実現した本系は、有機多孔質構造を構築する上での新しいアプローチとして非常にインパクトのあるものだと言える。

长期以来一直在多种应用中使用的多孔材料，例如吸附，分离和催化剂，已被积极研究和开发，以新的方式赋予光电特性。使用功能性有机小分子引入光电特性的多孔结构有望应用于感应元素和生物成像，可以说这些结构的研究和开发具有很高的意义。这项研究的目的是层次积累由有机盐构建的超分子组件，这些盐将功能性有机酸与特定有机碱结合在一起，并构建具有外部刺激反应的光电多孔结构。今年，我们建立了一种基于第一年和第二年获得的结果来系统地构建具有各种孔结构和功能的有机多孔结构的方法。在这项研究中，已经发现，通过使用多环芳芳香族硫酸作为有机酸和三苯基甲胺作为有机碱，无论磺酸的类型如何，都可以获得多孔结构。从此结果，当将磺酸的类型扩展到氢键单硫酸和二硫酸酸中时，无论如何，都可以构建相同的多孔结构。有趣的是，这些多孔结构具有多种功能，具体取决于引入的磺酸的类型，并且我们成功地系统地构建了广泛的多孔结构，从与封装分子相对应的柔性结构到表现出高气体吸附能力的稳健结构。这些结构还显示出分子响应的发光色调，并有望用作传感系统。这次，这些系列多孔结构被称为“多孔有机盐”，以及它们的构造方法，它们在其论文中总结了它们，标题为“由基于上分子的方法组成的多孔有机盐的层次结构构造，由磺酸铵组成”。该系统通过使用超分子组件的层次结构方法实现了多孔结构的简单函数，是一种非常有影响力的新方法来构建有机多孔结构。

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）

スルホン酸アミン塩を用いた蛍光性有機多孔質構造の階層的構築とそのゲスト応答的な構造および蛍光変化

磺酸胺盐荧光有机多孔结构的分层构建及其客体响应结构和荧光变化

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsushi Yamamoto;Shinji Uehara;Tomoya Hamada;Mikiji Miyata;Ichiro Hisaki;Norimitsu Tohnai;植村真人;山本淳志・藤内謙光・久木一朗・宮田幹二
通讯作者：
山本淳志・藤内謙光・久木一朗・宮田幹二

カルボン酸アミン塩を用いた蛍光性有機多孔質構造の階層的構築とゲスト応答的な動的発光変調

使用羧酸胺盐和客体响应动态发光调制分层构建荧光有机多孔结构

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mamoru Tobisu;Masahiro Onoe;Naoto Chatani;山本淳志・藤内謙光・久木一朗・宮田幹二
通讯作者：
山本淳志・藤内謙光・久木一朗・宮田幹二

Reversible Transformation in Polymorphic Crystals of n-Butylammonium 2-Naphthalenesulfonate and Fluorescence Properties

2-萘磺酸正丁基铵多晶型的可逆转变及荧光性质

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsushi Yamamoto;Masaaki Mataumoto;Tomoaki Hinoue;Yuji Mizobe;Ichiro Hisaki;Mikiji Miyata;Norimitsu Tohnai
通讯作者：
Norimitsu Tohnai

カルボン酸アミン塩を用いた蛍光性多孔質構造の階層的構築とゲスト応答的発光挙動

使用羧酸胺盐的荧光多孔结构的分层构建和客体响应发光行为