【論文・著書】【口頭発表・講演】【特許】【受賞】 |
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光機能性有機分子結晶の固体物性制御 |
小畠 誠也 |
【成果の概要】 |
メカニカルなスイッチや電気のON/OFFなどをナノ領域で達成するには、分子自身を用いたスイッチングが求められる。光、熱、電気、酸塩基などの外部刺激によって可逆的に分子構造あるいは物理的状態が変化し、それ自身の持っている性質が可逆的に変化する材料が注目を集めている。外部刺激の中でも、光は高速でかつ非接触で刺激を与えることができるため、次世代のスイッチング可能な電子材料や光学材料、さらには医療材料など幅広い分野での機能材料として応用が期待される。本研究プロジェクトでは、光に応答する分子結晶の固体物性変化およびその制御を目的として研究を進めている。具体的には、結晶形態、電気伝導率、蛍光特性、屈折率等が光可逆に変化し、エレクトロニクス材料やフォトニクス材料として応用可能な有機結晶デバイスの創製を目指す。実現できれば、新しい有機デバイスとなるだけでなく、結晶材料としての新しい可能性を切り拓くことができる。
これまで光によって可逆的に構造変化するフォトクロミック化合物の結晶状態での反応を検討してきたが、高反応率まで反応が進まないことが問題であった。それは光が十分内部まで透過しないためであり、微小な結晶を作製することによって高反応率まで反応が進むだけでなく新しい発見があった。高反応率まで反応が進むと分子の集合体として構築されている結晶はそれ自身の物性を大きく変える。すなわち、本研究プロジェクトの目指している光による固体物性の制御が可能になる。最初に研究に着手した物性変化は結晶形態変化である。下図に示すように、紫外光照射によってフォトクロミック反応が70%程度まで進むことが明らかになり、分子を構築している結晶自身の形が変わることが明らかとなった。結晶は堅くて割れやすいというイメージがあるが、微小な結晶では分子にかかった歪は結晶全体の形を変えることで緩和されるのであろう。伸縮する結晶だけでなく、屈曲する結晶も発見しており、光駆動のマイクロアクチュエータとして、電子・光学・機械・エネルギー・機能材料分野から医療分野に至るまで広い応用範囲が考えられる。 | |
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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 |
H. Nishi, S. Kobatake |
表題 |
Fabrication and Photochromism of
High Density Diarylethene Monolayer Immobilized on a
Quartz Glass Substrate |
発表先 |
Chem. Commun. |
掲載日 |
2010 | |
著者 |
D. Kitagawa, I. Yamashita, S.
Kobatake |
表題 |
Photoinduced micropatterning by
polymorphic crystallization of a photochromic
diarylethene in a polymer film |
発表先 |
Chem. Commun. |
掲載日 |
2010 | |
著者 |
S. Kobatake, M. Irie |
表題 |
Morphology Changes of Photochromic
Single Crystals |
発表先 |
Molecular Nano Dynamics Vol.
2 |
掲載日 |
2009/9 | |
著者 |
H. Nishi, T, Asahi, S.
Kobatake |
表題 |
Light-Controllable Surface Plasmon
Resonance Absorption of Gold Nanoparticles Covered with
Photochromic Diarylethene Polymers |
発表先 |
J. Phys. Chem. C |
掲載日 |
2009/9/1 | |
著者 |
S. Kobatake, Y. Terakawa, H.
Imagawa |
表題 |
Solvent Effect on Photochromism of
a Dithienylperfluorocyclopentene Having Diethylamino
Group |
発表先 |
Tetrahedron |
掲載日 |
2009/8/1 | |
著者 |
S. Kobatake, H. Imagawa, H.
Nakatani, S. Nakashima |
表題 |
The Irreversible Thermo-Bleaching
Function of a Photochromic Diarylethene Having
Trimethylsilyl Groups |
発表先 |
New J. Chem. |
掲載日 |
2009/6/1 | |
著者 |
小畠誠也, 森本正和, 入江正浩 |
表題 |
超分子サイエンス&テクノロジー −基礎からイノベーションまで−,
国武豊喜監修, 第3章 第2節 16.光機能性有機分子結晶 |
発表先 |
(株)エヌ・ティー・エス |
掲載日 |
2009/5/1 | |
著者 |
高見静香, 小畠誠也, 入江正浩 |
表題 |
光駆動分子結晶アクチュエーター |
発表先 |
光化学 |
掲載日 |
2008/8/29 | |
著者 |
S. Kobatake, I.
Yamashita |
表題 |
Synthesis of Photochromic
Diarylethene Polymers for a
Write-by-light/Erase-by-heat Recording
System |
発表先 |
Tetrahedron |
掲載日 |
2008/8/4 | |
著者 |
H. Nishi, S. Kobatake |
表題 |
Photochromism and Optical
Property of Gold Nanoparticles Covered with
Low-Polydispersity Diarylethene Polymers |
発表先 |
Macromolecules |
掲載日 |
2008/6/10 | |
著者 |
H. Nishi, S. Kobatake |
表題 |
Reduction Reaction to Thiol
Group of Dithiobenzoate End Group in Polystyrene
Polymerized by Reversible Addition?Fragmentation
Chain Transfer |
発表先 |
Chem. Lett. |
掲載日 |
2008/6/1 | |
著者 |
小畠誠也, 入江正浩 |
表題 |
光に応答して可逆に変形する有機結晶 |
発表先 |
化学と工業 |
掲載日 |
2008/5/1 | |
著者 |
小畠誠也, 入江正浩 |
表題 |
光で形を変える分子結晶─超小型アクチュエーターの誕生 |
発表先 |
化学 |
掲載日 |
2008/2/1 | |
著者 |
S. Kobatake, S. Kuma, M.
Irie |
表題 |
Single-crystalline
photochromism of diarylethene dimers bridged by a
spiro structure |
発表先 |
J. Phys. Org. Chem. |
掲載日 |
2007/11/1 | |
著者 |
小畠誠也, 入江正浩 |
表題 |
光で屈伸・屈曲するフォトクロミック分子結晶 |
発表先 |
日本結晶学会誌 |
掲載日 |
2007/8/31 | |
著者 |
S. Kobatake, S. Takami, H.
Muto, T. Ishikawa, M. Irie |
表題 |
Rapid and reversible shape
changes of molecular crystals on
photoirradiation |
発表先 |
Nature |
掲載日 |
2007/4/12 | |
著者 |
小畠誠也 |
表題 |
光によりフルカラーに色が変わる有機分子単結晶 |
発表先 |
化学工業 |
掲載日 |
2007/3/1 | |
著者 |
T. Hamazaki, K. Matsuda, S.
Kobatake, and M. Irie |
表題 |
Photostimulated Crystal
Lattice Change Induced by the Photochemical
Ring-Opening Reaction of Diarylethene
Molecules |
発表先 |
Bull. Chem. Soc. Jpn. |
掲載日 |
2007/2/1 | |
著者 |
小畠誠也 |
表題 |
有機フォトクロミック化合物を用いたリライタブルフルカラー表示材料 |
発表先 |
最新『機能性色素』大全集, 技術情報協会 |
掲載日 |
2007/1/30 | |
著者 |
Seiya Kobatake and Yuko
Terakawa |
表題 |
Acid-induced photochromic
system switching of diarylethene derivatives
between P- and T-types |
発表先 |
Chemical Communications |
掲載日 |
2007/5/7 | | |
【主な発表・講演】 |
発表者 |
今川裕之、小畠誠也 |
表題 |
反応部位にトリメチルシリル基を有する非対称性ジアリールエテンのフォトクロミック反応挙動 |
発表の場 |
日本化学会第90春季年会 |
発表日 |
2010/3/27 | |
発表者 |
今川裕之、小畠誠也 |
表題 |
ジアリールエテンの光開環反応量子収率の波長および温度依存性 |
発表の場 |
日本化学会第90春季年会 |
発表日 |
2010/3/27 | |
発表者 |
西 弘泰、朝日 剛、小畠誠也 |
表題 |
金および銀ナノ粒子近傍におけるジアリールエテンのフォトクロミック増強反応 |
発表の場 |
日本化学会第90春季年会 |
発表日 |
2010/3/27 | |
発表者 |
北川大地、小畠誠也 |
表題 |
光照射によるジアリールエテンの結晶成長制御とマイクロパターニング |
発表の場 |
日本化学会第90春季年会 |
発表日 |
2010/3/26 | |
発表者 |
小畠誠也 |
表題 |
光機能性有機分子結晶の物性制御 |
発表の場 |
革新的材料・プロセス研究センター 2009年度シンポジウム |
発表日 |
2010/3/8 | |
発表者 |
長谷川博紀、宮村健太郎、小畠誠也 |
表題 |
ジアリールエテン結晶の高反応率までの光反応挙動と結晶形状変化 |
発表の場 |
2009年光化学討論会 |
発表日 |
2009/9/16 | |
発表者 |
西 弘泰、朝日 剛、小畠誠也 |
表題 |
金ナノ粒子近傍におけるジリールエテンの光反応増強効果 |
発表の場 |
2009年光化学討論会 |
発表日 |
2009/9/16 | |
発表者 |
小畠誠也、佐々木恭平 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテンの熱開環反応に及ぼす置換基の立体効果 |
発表の場 |
2009年光化学討論会 |
発表日 |
2009/9/16 | |
発表者 |
今川裕之、小畠誠也 |
表題 |
シークレット表示能力を持つフォトクロミックジアリールエテンの熱反応挙動 |
発表の場 |
2009年光化学討論会 |
発表日 |
2009/9/16 | |
発表者 |
小畠誠也、西 弘泰 |
表題 |
ジアリールエテン結晶の高速かつ特異な光誘起結晶形状変化 |
発表の場 |
2009年光化学討論会 |
発表日 |
2009/9/16 | |
発表者 |
H. Nishi, T. Asahi, S.
Kobatake |
表題 |
Control of Local Surface Plasmon
Resonance of Gold Nanoparticle by Photochromic Reaction
of Diarylethenes |
発表の場 |
XXIV International Conference on
Photochemistry |
発表日 |
2009/7/19 | |
発表者 |
S. Kobatake, H. Imagawa, H.
Nakatani, S. Nakashima, K. Sasaki |
表題 |
Photochromic Diarylethenes Having
Bulky Substituents at the Reactive Positions |
発表の場 |
XXIV International Conference on
Photochemistry |
発表日 |
2009/7/19 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Photoinduced Reversible Crystal
Shape Changes of Photochromic Diarylethenes |
発表の場 |
18th ISPPCC Satellite Symposium on
Photochemistry and Photobiology of Supramolecular
Systems and Coordination Compounds (PPC2009) |
発表日 |
2009/7/9 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也, 朝日 剛 |
表題 |
フォトクロミックポリマーを被覆した金ナノ粒子の特異な光学特性 |
発表の場 |
第58回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2009/5/27 | |
発表者 |
今川裕之, 小畠誠也 |
表題 |
高分子媒体中におけるフォトクロミックジアリールエテンのシークレット表示材料への応用 |
発表の場 |
日本化学会第89春季年会 |
発表日 |
2009/3/27 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也, 朝日 剛 |
表題 |
ジアリールエテンポリマー被覆金ナノ粒子の表面プラズモン制御と増強効果 |
発表の場 |
日本化学会第89春季年会 |
発表日 |
2009/3/27 | |
発表者 |
小畠誠也, 西 弘泰 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテンの光誘起可逆結晶形状変形
−高速かつ特異な結晶形状変化− |
発表の場 |
日本化学会第89春季年会 |
発表日 |
2009/3/27 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Photoresponsive Crystal Shape
Changes of Photochromic Diarylethenes |
発表の場 |
The 4th LSW Symposium on Soft &
Wet Matter |
発表日 |
2009/1/9 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテン結晶の光可逆な結晶形状変化 |
発表の場 |
第17回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2008/11/13 | |
発表者 |
藤原弘子, 小畠誠也 |
表題 |
ジチエニルシクロペンテンのフォトクロミック反応における副反応の解析 |
発表の場 |
第17回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2008/11/13 | |
発表者 |
長谷川博紀, 宮村健太郎, 小畠誠也 |
表題 |
ジアリールエテン結晶の高反応率までのフォトクロミック反応挙動および結晶形状変化 |
発表の場 |
第17回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2008/11/13 | |
発表者 |
小畠誠也, 山下いつか, 藤原弘子 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテン結晶の光誘起結晶多形相転移 |
発表の場 |
第17回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2008/11/13 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Photoreversible Property Changes of
Photochromic Diarylethene Crystals |
発表の場 |
JAPAN-KOREA Polymer Young Scientist
Symposium |
発表日 |
2008/10/22 | |
発表者 |
S. Kobatake, I. Yamashita |
表題 |
Photoinduced phase transition of
polymorphic forms of a diarylethene crystal |
発表の場 |
New horizons of photochromism: From
design of molecules to applications |
発表日 |
2008/10/12 | |
発表者 |
小畠誠也 |
表題 |
光で形を変える結晶材料 |
発表の場 |
2008年度 第2回 光材料・応用技術研究会 |
発表日 |
2008/10/3 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也 |
表題 |
フォトクロミックポリマーの光異性化反応による金ナノ粒子表面プラズモンスイッチング |
発表の場 |
第57回高分子討論会 |
発表日 |
2008/9/24 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也 |
表題 |
金属ナノ粒子・ジアリールエテン複合体の光反応に伴う特性変化 |
発表の場 |
2008年光化学討論会 |
発表日 |
2008/9/11 | |
発表者 |
藤原弘子, 小畠誠也 |
表題 |
フォトクロミックジチエニルシクロペンテンの光副反応解析 |
発表の場 |
2008年光化学討論会 |
発表日 |
2008/9/11 | |
発表者 |
今川裕之, 中谷秀徳, 中島誠一郎, 小畠誠也 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテンを用いたシークレット表示材料への応用 |
発表の場 |
2008年光化学討論会 |
発表日 |
2008/9/11 | |
発表者 |
H. Fujiwara, S. Kobatake |
表題 |
X-ray crystallographic analysis of
by-products produced in photochromism of
dithienylcyclopentenes |
発表の場 |
XXI Congress and General Assembly
of the International Union of Crystallography |
発表日 |
2008/8/23 | |
発表者 |
H. Nishi, S. Kobatake |
表題 |
Reactivity and optical property of
diarylethene-gold nanoparticle complex in the film |
発表の場 |
XXI Congress and General Assembly
of the International Union of Crystallography |
発表日 |
2008/8/23 | |
発表者 |
S. Kobatake, I. Yamashita |
表題 |
Photoinduced phase transition
between polymorphic crystals of a photochromic
diarylethene |
発表の場 |
XXI Congress and General Assembly
of the International Union of Crystallography |
発表日 |
2008/8/23 | |
発表者 |
S. Kobatake, I.
Yamashita |
表題 |
Photoinduced Phase Transition
between Polymorphic Crystals of a Photochromic
Diarylethene |
発表の場 |
XXII IUPAC Symposium on
Photochemistry |
発表日 |
2008/7/28 | |
発表者 |
H. Nishi, S. Kobatake |
表題 |
Photochromism and Optical
Property of Gold Nanoparticles Covered with
Low-Polydispersity Diarylethene Polymers |
発表の場 |
XXII IUPAC Symposium on
Photochemistry |
発表日 |
2008/7/28 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也 |
表題 |
光機能性ジアリールエテンポリマーおよびブロックポリマー被覆金ナノ粒子の合成 |
発表の場 |
第57回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2008/5/28 | |
発表者 |
西 弘泰, 小畠誠也 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテンポリマーを被覆した金ナノ粒子の光学特性 |
発表の場 |
日本化学会第88春季年会 |
発表日 |
2008/3/26 | |
発表者 |
小畠誠也, 中谷秀徳, 中島誠一郎 |
表題 |
シークレット表示可能なフォトクロミックジアリールエテンの合成 |
発表の場 |
日本化学会第88春季年会 |
発表日 |
2008/3/26 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Development of
Photoreversible Organic Photochromic Crystals
|
発表の場 |
10th Annual Japanese-American
Frontiers of Science Symposium |
発表日 |
2007/12/1 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Photoreversible Property
Changes of Photochromic Diarylethene
Crystals |
発表の場 |
2007 Korea-Japan Symposium on
Frontier Photoscience |
発表日 |
2007/11/25 | |
発表者 |
小畠誠也, 山下いつか |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテン結晶の光誘起結晶多形相転移 |
発表の場 |
第1回有機フォトクロミズムシンポジウム |
発表日 |
2007/11/16 | |
発表者 |
小畠誠也 |
表題 |
光機能性有機固体材料の新展開 |
発表の場 |
高分子講座, 高分子学会中国四国支部 |
発表日 |
2007/11/9 | |
発表者 |
S. Kobatake, Y.
Terakawa |
表題 |
Acid-induced photochromic
system switching of diarylethene derivatives
between P- and T-types |
発表の場 |
5th International Symposium
on Photochromism (ISOP-07) |
発表日 |
2007/10/8 | |
発表者 |
勝間亜沙子、小畠誠也 |
表題 |
長い-共役を有するジアリールエテンの結晶フォトクロミズム |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/27 | |
発表者 |
小畠誠也、寺川裕子 |
表題 |
ジアリールエテンの酸添加に伴うP型とT型フォトクロミズムのスイッチング |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/27 | |
発表者 |
西 弘泰、小畠誠也 |
表題 |
金ナノ粒子−ジアリールエテンポリマー複合体のフォトクロミック反応挙動と吸収特性 |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/26 | |
発表者 |
小畠誠也、藤原弘子 |
表題 |
蛍光波長スイッチング可能なジアリールエテン結晶のフォトクロミズム |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/26 | |
発表者 |
山下いつか、小畠誠也 |
表題 |
フォトクロミックジアリールエテン結晶の光誘起結晶多形相転移 |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/26 | |
発表者 |
小畠誠也、中谷秀徳、中島誠一郎 |
表題 |
ジアリールエテンのフォトクロミックシステムのケミカルスイッチング |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/26 | |
発表者 |
小畠誠也、寺川裕子、今川裕之 |
表題 |
ジチエニルペルフルオロシクロペンテンのフォトクロミック反応性の溶媒効果 |
発表の場 |
2007年光化学討論会 |
発表日 |
2007/9/26 | |
発表者 |
小畠誠也、西 弘泰 |
表題 |
鎖長の制御されたジアリールエテンポリマーで被覆した金ナノ粒子のフォトクロミックセンシング |
発表の場 |
第56回高分子討論会 |
発表日 |
2007/9/20 | |
発表者 |
小畠誠也、西 弘泰 |
表題 |
ジアリールエテンマイクロファイバー結晶の作製と光誘起形状変化 |
発表の場 |
第16回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2007/9/7 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Photoresponsive Property
Changes of Organic Photochromic Crystals |
発表の場 |
11th OCU International
Symposium |
発表日 |
2007/8/3 | |
発表者 |
小畠誠也 |
表題 |
光機能性固体材料の新展開 |
発表の場 |
第68回高分子若手研究会 |
発表日 |
2007/7/29 | |
発表者 |
西 弘泰、小畠誠也 |
表題 |
RAFT
重合によって生成したフォトクロミックポリマーを被覆した金ナノ粒子の合成 |
発表の場 |
第53回高分子研究発表会 |
発表日 |
2007/7/20 | |
発表者 |
西 弘泰、小畠誠也 |
表題 |
ジアリールエテンポリマーを被覆した金ナノ粒子の合成とフォトクロミズム |
発表の場 |
第56回高分子学会年次大会 |
発表日 |
2007/5/29 | |
発表者 |
寺川裕子、小畠誠也 |
表題 |
ジエチルアミノ基を有するジアリールエテンのフォトクロミック反応性の溶媒効果 |
発表の場 |
日本化学会第87春季年会 |
発表日 |
2007/3/25 | |
発表者 |
小畠誠也、宮村健太郎、石川智之、入江正浩 |
表題 |
ジアリールエテン単結晶の高反応率までのフォトクロミック反応 |
発表の場 |
第15回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2006/11/25 | |
発表者 |
寺川裕子、佐藤慶一、小畠誠也 |
表題 |
ジアリールエテン混晶のフォトクロミズムと蛍光特性 |
発表の場 |
第15回有機結晶シンポジウム |
発表日 |
2006/11/24 | |
発表者 |
S. Kobatake |
表題 |
Single-crystalline
Photochromism of Diarylethenes with High
Conversion |
発表の場 |
Japanese-French Joint Seminar
on Organic Photochromism -Switches and
Memories- |
発表日 |
2006/10/16 | |
【特許】 |
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【受賞】 |
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