【論文・著書】【口頭発表・講演】【特許】【受賞】 |
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樹木状金属集積体を用いたスピン空間の創出と機能開拓 |
江 東林 |
【成果の概要】 |
共有結合性有機構造体はメゾやマイクロサイズを有する結晶性高分子である。重縮合反応により合成されるため、細孔サイズが一義的に規定され、ガス吸着・貯蔵ための新しい多孔性マテリアルとして注目されている。これに対して、本研究では、共有結合性有機構造体が提供する結晶構造に着目し、共有結合性有機構造体における光・電子などの相互作用を通じて、世界に先駆けて光・電子機能性共有結合性有機構造体の創出に成功した。 |
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1.多孔性骨格を有する三次元共役系の構築と機能開拓
拡張共役系分子を有する新規な電子系共有結合性有機構造体を合成した。グラフェンのようなシート状ポリマーを形成し、-スタックにより厚さが約100ナノ、長さが数ミクロンの軸配比の極めて高いベルトを与えることを見いだした。紫外光や可視光を用いてそれぞれの構成ユニットを励起するといずれも青色蛍光を放すことが分かった。励起スペクトルから共役系共有結合性有機構造体は両成分においてエネルギー移動が可能であることが示唆された。また、励起子はある特定のユニットに局在化することなく、フレーム内で高速移動していることが分かった。すなわち、共有結合性有機構造体は紫外から可視光まで幅広い領域の光を捕集し、青い蛍光に変換できることを実証した。2端子測定法により電気電導を有することが分かった。また、ヨウ素をドーピングすることにより、電気伝導が著しく増大することを示した。『光・電子機能性結合性有機構造体』の初めての例として大いに注目されている。 |
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2.共役系を用いたた精密金属集積体の構築と磁気・電子機能の開拓
以上のアプローチとは異なり、本研究では、共役系で連結した多核遷移金属錯体を合成し、金属の配列制御を通じて特異な磁気・電子機能を発現させることに成功した。金属サイトは互いに共役しているため、分子内の磁気的・電子的な相互作用を誘起することができ、さらに、集積化することにより、共役系を介した分子間相互作用が生まれる。共役系多核金属錯体を用いて、二次元シート状集積体を構築した。この場合、光励起エネルギーはシート内およびシート間を高速移動できることを見いだした。また、磁性金属を用いた場合、通常では実現困難なスピンースピン交換カップリング作用が室温においても誘起されていることが分かった。さらに、両親媒性を付与することにより、異核金属錯体の配列を精密に制御できることを見いだした。特に、異核金属錯体を金属ごとに並ぶことができ、これまでに実現困難であった超分子スピンラッダーの合成に成功した。興味深いことに、分子間および分子内の相互作用により温度に依存しないPauli常磁性が観察され、中性でありながら金属伝導体であることを見いだした。従来、金属錯体を並ぶためにDNAの二重鎖や精密制御された空間を利用して実現された。これに対し、本研究の戦略は独創かつ単純明快である。 |
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【論文・著書】【口頭発表・講演】【特許】【受賞】 |
【主な論文・著書】 |
著者 |
Long Chen, Jangbae Kim, Tomoya Ishizuka, Yoshihito Honsho, Akinori Saeki, Shu Seki, Hyotcherl Ihee, and Donglin Jiang |
表題 |
Noncovalently Netted, Photoconductive Sheets with Extremely High Carrier Mobility and Conduction Anisotropy from Triphenylene-Fused Metal Trigon Conjugates |
発表先 |
J. Am. Chem. Soc. |
掲載日 |
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著者 |
Shun Wan、Jia Guo、Jangbae Kim、Hyotcherl Ihee、Donglin Jiang |
表題 |
Towards Photoconductive Covalent Organic Framework: Self-Condensed Arene Cubes with Eclipsed Order of 2D Polypyrene Sheets for Prominent Photocurrent Generation |
発表先 |
Angew. Chem. Int. Ed. |
掲載日 |
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著者 |
Long Chen, Lu Wang, Xingfa Gao, Shigeru Nagase, Yoshihito Honsho, Akinori Saeki, Shu Seki, and Donglin Jiang |
表題 |
The Non-covalent Assembly of Benzene-Bridged Metallosalphen Dimers: Photoconductive Tapes with Large Carrier Mobility and Spatially Distinctive Conduction Anisotropy |
発表先 |
Chem. Commun |
掲載日 |
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著者 |
Shun Wan, Jia Guo, Jangbae Kim, Hyotcherl Ihee, Donglin Jiang |
表題 |
A Belt-Shaped, Blue-Luminescent and Semiconducting Covalent Organic Framework |
発表先 |
Angew. Chem. Int. Ed. |
掲載日 |
in press |
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著者 |
Ao Xia, Jianhua Hu, Changchun Wang, Donglin Jiang |
表題 |
Synthesis of Magnetic Microspheres with Controllable Structure via Polymerization-Triggered Self-Positioning of Nanocrystals |
発表先 |
Small |
掲載日 |
2007/10/1 |
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著者 |
Zheng He, Tomoya Ishizuka, Donglin Jiang |
表題 |
Dendritic Architectures for Design of Photo- and Spin-Functional Nanomaterials |
発表先 |
Polym. J. |
掲載日 |
2007/9/1 |
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【主な発表・講演】 |
発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Molecular Design of Photofunctioal Sheet-Shaped Macromolecules and Assembled Nanoarchitecture |
発表の場 |
International Conference on Organic Photonics and Electronics 2009 (ICOPE2009), |
発表日 |
2009/9/20 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Design and Photofunctions of Sheet-Shaped Macromolecules and Organic Frameworks |
発表の場 |
National Polymer Symposium of China, Tianjin |
発表日 |
2009/8/19 |
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発表者 |
小田雅文、石塚智也、江 東林 |
表題 |
新規両親媒性βアルキル型ポルフィリン錯体の超分子組織化および機能 |
発表の場 |
日本化学会第89回春季年次大会 |
発表日 |
2009/3/27 |
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発表者 |
石塚智也、磯野裕貴子、江 東林 |
表題 |
Properties and Supramolecular Assemblies of Conjugated Multinuclear Schiff-base Complexes |
発表の場 |
日本化学会第89回春季年次大会 |
発表日 |
2009/3/27 |
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発表者 |
江 東林・万順・Jia Guo |
表題 |
二次元シート状高分子及び共有結合性有機構造体の構築と機能:(II) ポリピレンからなる光機能性キューブ |
発表の場 |
日本化学会第89回春季年次大会 |
発表日 |
2009/3/27 |
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発表者 |
江 東林・万順・Jia Guo |
表題 |
二次元シート状高分子及び共有結合性有機構造体の構築と機能:(I) 蛍光および電子機能を有するポリトリフェニレンーピレンベルト |
発表の場 |
日本化学会第89回春季年次大会 |
発表日 |
2009/3/27 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Design and Functios of Sheet-Shaped Macromolecules |
発表の場 |
第4回LSWシンポジウム・北海道 |
発表日 |
2009/1/9 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Topological Design of Sheet-Shaped Macromolecules and Organic Frameworks |
発表の場 |
China-Japan Joint Symposium on Functional Supermolecular Architecture, Beijing |
発表日 |
2008/12/20 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Macromolecular and Supramolecular Approaches to Photofunctional Nanomaterials |
発表の場 |
2008 National Symposium on Solar Energy Photochemistry and Photocatalysis, Shanghai |
発表日 |
2008/11/3 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Macromolecular and Supramolecular Approaches to Photo and Spin Functional Nanomaterials |
発表の場 |
5th International Symposium on High-Tech Polymer Materials (HTPM-V), Beijing |
発表日 |
2008/10/27 |
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発表者 |
石塚智也、磯野裕貴子、江 東林 |
表題 |
異種多核共役シフ塩基錯体の設計と超分子集積化 |
発表の場 |
第19回基礎有機化学討論会 |
発表日 |
2008/10/1 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Macromolecular and Supramolecular Approaches to Photo and Spin Functional Nanomaterials |
発表の場 |
The Second CAS Symposium on Applied Chemistry, Changchun, |
発表日 |
2008/9/23 |
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発表者 |
石塚智也、磯野裕貴子、江 東林 |
表題 |
異種多核共役シフ塩基錯体の設計と超分子集積化 |
発表の場 |
第58回錯体化学討論会 |
発表日 |
2008/9/1 |
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発表者 |
Tomoya Ishizuka, Yukiko Isono, Dong-lin Jiang |
表題 |
Design and Supramolecular Assembly of Conjugated Multinuclear Schiff-base Complexes |
発表の場 |
236th ACS National Meeting / Philadelphia, USA |
発表日 |
2008/8/1 |
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発表者 |
Tomoya Ishizuka, Yukiko Isono, Dong-Lin Jiang |
表題 |
Design and Supramolecular Assembly of Conjugated Multinuclear Schiff-base Complexes |
発表の場 |
5th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments |
発表日 |
2008/6/1 |
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発表者 |
石塚智也、磯野裕貴子、江 東林 |
表題 |
異種多核共役シフ塩基錯体の設計と超分子集積化 |
発表の場 |
第58回高分子討論会 |
発表日 |
2008/5/27 |
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発表者 |
Long Chen, Tomaya Ishizuka, Hirofumi Tanaka and Donglin Jiang |
表題 |
新規 共役多核シフ塩基錯体( I I ):自己集積化によるナノ構造の構築と機能 |
発表の場 |
88th CSJ Annual Meeting |
発表日 |
2008/3/27 |
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発表者 |
Tomoya Ishizuka, Long Chen, Yukiko Isono, Dong-lin Jiang |
表題 |
Design and Supramolecular Assembly of Conjugated Multinuclear Schiff-base Complexes |
発表の場 |
Penang, Malaysia / Bilateral Joint Seminar between USM and IMS in Malaysia |
発表日 |
2008/2/1 |
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発表者 |
Tomoya Ishizuka, Long Chen, Yukiko Isono, Dong-lin Jiang |
表題 |
Design and Supramolecular Assembly of Conjugated Multinuclear Schiff-base Complexes |
発表の場 |
China-Japan Joint Symposium on the -Conjugated Molecules toward Functional Materials /Beijing, China |
発表日 |
2008/2/1 |
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発表者 |
Donglin Jiang |
表題 |
Macromolecular and Supramolecular Approaches to Functional Soft Nanomaterials |
発表の場 |
309th Xiaoshan Science Conference on Soft Matter, Beijing |
発表日 |
2007/9/26 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
Macromolecular and Supramolecular Approaches to Photo and Spin Functional Nanomaterials |
発表の場 |
2008CAS Advanced Polymer Symposium |
発表日 |
2008/5/6 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
Macromolecular anf Supramolecular Approaches to Photo and Spin Functional Materials |
発表の場 |
JSPS Asian Core Program Annual Meeting (韓国) |
発表日 |
2008/3/7 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
Supramolecular Approach to Spin Functional Materials |
発表の場 |
China-Japan Joint Symposium on the -Conjugated Molecules toward Fucntional Materials (中国・北京) |
発表日 |
2008/2/24 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
Synthesis and Functions of Spin-Crossover Soft Materials |
発表の場 |
The 9th China-Japan Joint Symposium on Conduction and Photo-conduction in Organic Solids and Related Phenomena(中国・北京) |
発表日 |
2007/10/27 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
Dendritic and Supramolecular Approaches to Photo and Spin Functional Materials |
発表の場 |
National Polymer Sympoisum of China 2007(中国・成都) |
発表日 |
2007/10/13 |
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発表者 |
石塚 智也・陳 龍・江 東林 |
表題 |
サレンデンドリマーによる金属特性の制御 |
発表の場 |
第57回錯体討論会 |
発表日 |
2007/9/26 |
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発表者 |
何 筝・石塚 智也・江 東林 |
表題 |
Synthesis and Spin-Crossover Properties of One-Dimensional Fe-Triazole Dendrimers |
発表の場 |
第57回錯体討論会 |
発表日 |
2007/9/26 |
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発表者 |
何 筝・石塚 智也・江 東林 |
表題 |
一次元鉄ートリアゾールデンドリマーの合成とスピン転移機能 |
発表の場 |
第56回高分子討論会 |
発表日 |
2007/9/20 |
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発表者 |
石塚 智也・陳 龍・江 東林 |
表題 |
サレンデンドリマーによる金属特性の制御 |
発表の場 |
第56回高分子討論会 |
発表日 |
2007/9/20 |
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発表者 |
万 順・江 東林 |
表題 |
新規金属ポリマーの合成と機能 |
発表の場 |
第56回高分子討論会 |
発表日 |
2007/9/20 |
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発表者 |
何 筝・石塚 智也・江 東林 |
表題 |
スピン機能性一次元デンドリマーアレーの合成と機能 |
発表の場 |
第56回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2007/5/30 |
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発表者 |
石塚 智也・陳 龍・江 東林 |
表題 |
サレンデンドリマーによる金属特性の制御 |
発表の場 |
第56回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2007/5/30 |
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発表者 |
万 順・江 東林 |
表題 |
樹状金属高分子の合成と機能 |
発表の場 |
第56回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2007/5/30 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
樹状形態を有する高分子の合成と機能 |
発表の場 |
第56回高分子学会討論会 |
発表日 |
2006/9/21 |
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発表者 |
Donglin JIANG |
表題 |
Molecular Design of Dendrtitic Macromolecules for Functional Nanomaterials |
発表の場 |
International Symposium on Polymer Chemistry |
発表日 |
2006/6/9 |
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発表者 |
Donglin JIANG |
表題 |
Dendritic Approaches to Photo- and Spin-Functional Nanomaterials |
発表の場 |
International Symposium on Polymer Physics |
発表日 |
2006/6/3 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
Macromolecular and Supramolecular Approaches to Functional Nanomaterials |
発表の場 |
The 4th East Asia Polymer Conference |
発表日 |
2006/5/29 |
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発表者 |
江 東林 |
表題 |
樹木状金属集積体を用いた電子スピン制御 |
発表の場 |
第55回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2006/5/24 |
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発表者 |
Donglin JIANG |
表題 |
Bioinspired Design of Dendritic Macromolecules for Functional Nanomaterials |
発表の場 |
The 14th POLYCHAR World Forum on Advanced Materials |
発表日 |
2006/4/19 |
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【特許】 |
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【受賞】 |
賞の名称 |
平成18年度高分子学会Wiley賞 |
団体機関 |
高分子学会 |
タイトル |
樹状形態を有する高分子の合成と機能 |
受賞日 |
2006/9/21 |
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賞の名称 |
文部科学大臣表彰若手科学者賞 |
団体機関 |
文部科学省 |
タイトル |
高分子分野における機能性ナノ材料の研究 |
受賞日 |
2006/4/11 |
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