【研究分野】ナノ構造化学

【研究領域課題番号】17H01033 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分子機械 / ナノチューブ / フラーレン / 分子ベアリング / 固体

【研究成果の概要】

本研究では「固体内慣性運動を実現する湾曲π面分子の構造科学」と題し，固体内分子機械という学際領域での新現象・新機能の発見・開拓を目指して研究を進めた．主題となる研究項目は以下の通りである：1. 固体内慣性運動の実証・精密検証，2. 固体内慣性運動の一般化に向けた理論的解析およびそのフィードバックに基づく新奇ナノ分子機械の設計・合成， 3. 固体内慣性運動のもたらす新現象・新機能の探索．以上の主題項目について検討を進め，固体内慣性運動の実証，固体分子機械の構造・動的挙動の多様化に成功した．

【研究の社会的意義】

本研究では固体内分子機械の設計・合成とその運動の解析を行った．ナノスケールで機械的挙動を示す分子機械は近年ナノサイエンス・ナノテクノロジーの分野で注目を集めている．本研究では，分子機械の分野に，「固体内慣性回転」という新しい概念をもたらし，精密測定と理論的解析によりこれを世界で初めて実証した点で学術的に意義深い．また本研究の成果は新しい機能性素材への応用など一般社会への波及効果も期待される．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)

【研究分野】ナノ構造科学

【研究領域課題番号】24241036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノチューブ・フラーレン / 合成化学 / 有機化学 / ナノ材料 / 分子ベアリング / 分子機械 / ナノチューブ / フラーレン / 幾何学指標 / 顔料

【研究成果の概要】

本研究では「精密有機合成に立脚したナノカーボン構造化学」と題し，ナノカーボン分子構造の理解と，構造有機化学的理解に基づいたナノカーボン分子の発展的活用を図った．ナノカーボンは明確な構造をもつ「分子」として取り扱うことが困難であるために，前世紀の間に培われた有機構造化学的知見を活用し得ない．本研究では，精密有機合成を活用することで構造の明確なナノカーボンモデル分子をつくりだすことに成功し，これをもってナノカーボンの構造化学研究を推進した．筒状分子の幾何学，「分子ベアリング」の構築と挙動解明をはじめとする，構造化学を基盤とする発展研究を遂行した．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31

【配分額】46,800千円 (直接経費: 36,000千円、間接経費: 10,800千円)

【研究分野】機能物質化学

【研究領域課題番号】19350065 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超分子化学 / 分子機械 / 配位結合 / フォトクロミック分子 / 遠隔操作 / シャペロニン / ナノチューブ / 分子糊 / ナノマシン / 光スイッチ / 分子認識

【研究成果の概要】

分子間相互作用により分子の機械的な動きを伝達する「超分子機械」の創製を試みた。その結果、3分子が直線的に連結し、末端の光駆動分子の動きが反対側の末端に位置するプローブ分子へと伝達される、3分子系の「分子の遠隔操作システム」の構築に成功した。また、生体分子機械として知られているシャペロニンを超分子化学的に連結することにより、ゲストを内包できるナノチューブの構築に成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)