| 超分子認識化学 | −有機分子の配列を制御し、機能を生み出す− |
| 教授 宮田幹二、 講師 藤内謙光、 助教 久木一朗 |
| URL:http://www-molrec.mls.eng.osaka-u.ac.jp |
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| 宇宙誕生以来、新しい物質が創造されるごとに、自己組織化が繰り返され、星が生まれ、この地球上には生命が生まれました。このように集まって形を造るというような性質は、森羅万象、全てのものが持っている本質的な性質であるといえます。翻ってみて化学の世界でも分子が集まって形を作ろうとしています。その摂理によって生み出されたものの中で、もっとも美しいものが結晶です。宮田研究室ではこのような有機分子が「自然と集合する性質」(自己組織化)と「集合する時に相手を見分ける性質」（分子認識）を利用して、結晶中での有機分子の配列を制御しようとしています。 |
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| 有機分子を集めて分子建造物を創る |
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| 分子間相互作用を用いた分子建造物：ハニカム型分子容器(左図)と、サイコロ型超分子クラスター(右図) |
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| 分子と分子の間の相互作用を制御することにより、多種類の分子を集めて様々な建築物を形成することができます。私たちは有機分子を用いて、結晶性分子集合体を作成し、その集合体の空隙に形成される分子製の容器（ホスト格子）とそこに入る中身（ゲスト分子）との関係を系統的に調べています。このような分子製容器は、包接化合物と呼ばれ、工学的にも物質の合成や分離などに活かされています。例として、ステロイド分子で構成されるハニカム型構造等があります。また有機塩を用いて、サイコロ型の超分子クラスター等の新奇分子建築物を設計・構築し、その機能を探究しています。 |
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| 分子配列の制御による蛍光発光波長(上図)および強度(下図)の変調 |
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有機分子配列を制御し、新たな機能を創造する |
| 固体の有機材料の性質は、その分子構造だけでなく、その分子集合様式にも依存します。しかしこれまで集合様式を制御する明確な指針はなく、有機化学者にとってより容易に扱うことができる有機合成による分子設計が行われてきました。我々の研究室では有機合成に拠らず、容易な操作によって分子の並び方を変更し、その物質がもつ性質を最大限に引き出すことにより、優れた材料の開発に繋げたいと考えています。また分子の並びと性質の関係を読み解くことで新たな機能を創り、これまで見たことのないような材料の開発を目標としています。 |
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