CLS

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

東京工業大学
科学技術創成研究院
化学生命科学研究所

LAST UPDATE 2020/06/10

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    福井智也 Tomoya FUKUI
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東京工業大学科学技術創成研究院化学生命科学研究所
    Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

    分子組織化学領域
    Molecular materials design
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    超分子化学
    錯体化学
    高分子化学
    Supramolecular Chemistry
    Coordination Chemistry
    Polymer Chemistry
研究テーマ
Research Subject
ナノからマクロなスケールにおける分子・高分子の超精密自己集合
Precision control over self-assembly from nano to macro scale

研究の背景 Background

分子の配列や集合形態を精密に制御することができれば、分子に秘められた機能を最大限引き出した物質創製が可能になると考えられます。我々はこれまでに、ポルフィリン誘導体および両親媒性ポリチオフェンのそれぞれの自己集合過程を熱力学と速度論の双方から理解することで、自己集合過程におけるエネルギーランドスケープを明らかにしました。さらに、エネルギーランドスケープの理解に基づき、自己集合を速度論的に制御することで、1次元および2次元集合体の長さや面積といったサイズの精密制御に成功しました。

The creation of nanostructure with precise control allows to maximize the inherent properties of molecules. We have unveiled the energy landscape on the self-assembly of porphyrin derivatives and amphiphilic polythiophene. Based on the understanding of the energy landscape, we have achieved precise control over the size of nanostructures in one- and two-dimensions.

研究の目標 Outcome

分子・結晶性高分子の集合体の精密制御手法を応用することで、さらに上位の階層にある集合体同士の集積構造の精密集積化を目指します。具体的には、異種の超分子集合体やミセル、ひいては結晶同士がヘテロ接合したブロック超分子構造体の精密集積化について探求します。さらに、構造体の精密集積のみならず、ブロック超分子構造体が示すシナジー機能を開拓します。

Our challenge is to achieve precise control over the hierarchical self-assembly. The scope includes, for example, a creation of block supramolecular architectures, where different molecules are noncovalently connected with each other, thereby yielding hetero junction. Furthermore, we will investigate not only the precision synthesis of block supramolecular architectures but also synergic properties of them.

研究図Research Figure

Figure (a) The concept of living supramolecular polymerization based on the energy landscape. (b) Living Crystallization-driven self-assembly of amphiphilic polythiophene for the synthesis of fiber-like micelles with length-control.

文献 / Publications

Angew. Chem. Int. Ed. 53, 14363 (2014).  J. Am. Chem. Soc. 138, 14347 (2016).  Nat. Chem. 6, 188 (2017).  Sci. Rep. 7, 2425 (2017).  Angew. Chem. Int. Ed. 57, 15465 (2018).  Chem. Sci. 10, 6770 (2019).

研究者HP