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研究内容
- Keywords
・π電子系分子 ・超分子 ・システムズ化学 ・非平衡状態 ・ソフトマテリアル
Soft materials comprising π-conjugated molecules are a fundamental class of materials that support organic electronics and optical technologies. The electronic and optical properties of π-conjugated molecules strongly depend on their molecular orientation and modes of assembly, meaning that different packing structures can lead to distinct functions. Therefore, in addition to extending the intrinsic functions of individual π-conjugated molecules, the development of these π-systems critically relies on controlling molecular orientation and organization to create functional molecular assemblies. However, the synthetic complexity required for functionalization and controlled assembly of π-conjugated molecules has become a major bottleneck in the development of π-electronic materials. To address this issue, the researcher focuses on developing simple and efficient routes to π-systems and exploring their novel functions, leveraging original molecular designs and organic synthesis strategies based on atom-economical chemical reactions.
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Lara Rae Holstein, Masayuki Takeuchi, Nobuhiko J. Suematsu, Atsuro Takai. Autonomous Switching of Self-Propelled Motion Modes of Hinokitiol-Fueled Elastomer Matrices. Journal of the American Chemical Society. 147 [43] (2025) 40024-40034 10.1021/jacs.5c17346 Open Access
- Shunsuke Imai, Takumi Hamada, Misa Nozaki, Takatoshi Fujita, Mariko Takahashi, Yasuhiko Fujita, Koji Harano, Hiroshi Uji-i, Atsuro Takai, Kenji Hirai. Accessing a Hidden Pathway to Supramolecular Toroid through Vibrational Strong Coupling. Journal of the American Chemical Society. 147 [27] (2025) 23528-23535 10.1021/jacs.5c02960 Open Access
- Lara Rae Holstein, Nobuhiko J. Suematsu, Masayuki Takeuchi, Koji Harano, Taisuke Banno, Atsuro Takai. Reduction‐Induced Self‐Propelled Oscillatory Motion of Perylenediimides on Water. Angewandte Chemie International Edition. 63 [46] (2024) e202410671 10.1002/anie.202410671 Open Access
口頭発表
- 高井 淳朗. π電子系分子アクティブマターの系統的探索. 第33回 非線形反応と協同現象研究会. 2023 招待講演
- 高井 淳朗. 新しい無触媒クリック反応に基づくπ電子系材料の構築と機能開拓. 日本化学会 第102春季年会 (2022) . 2022 招待講演
その他の文献
- 末松 J. 信彦, 高井 淳朗. 自己駆動粒子の運動制御を可能にする界面化学ダイナミクス. Colloid & Interface Communications. 50 [4] (2025) 34-37 10.57534/cicommun.50.4_34 Open Access
- 高井 淳朗, 竹内 正之. 回転軸を分子に組み込む:動的分子認識,分子ローター,分子ギア. CSJカレントレビュー26 分子マシンの科学 . 26 (2017) 156-162
- 高井 淳朗, 竹内 正之. 小さくて大きな電気スイッチ:共役系分子の構造変化と巨視的物性変換の連動. 月刊化学. 70 [5] (2015) 68-69
所属学会
日本化学会, 高分子学会
高分子・バイオ材料研究センター
π電子系分子集積体の新奇機能開拓
π電子系材料,光・電子機能,クリック反応,超分子集積体,非平衡系
概要
π共役分子を基盤とするπ電子系材料は、有機エレクトロニクス産業や紫外〜赤外光を利用した光技術を支える基幹材料の一つである。π共役分子はその配向や集積構造によって、異なる電子的および光学的特性を発現し得る。そのためπ電子系材料の開発においては、π共役分子自体の機能拡張も然ることながら、緻密な分子配向制御に基づく分子集積体の機能開拓も重要である。しかし、π共役分子の機能拡張や集積化に要する合成手法の煩雑さがπ電子系材料開発のボトルネックの一つとなっている。当研究者は、アトムエコノミカルな化学反応を基軸とする独自の有機合成技術と分子設計を強みとして、π電子系材料の簡便な創成法の開発と新奇機能の開拓に従事している。
新規性・独創性
● 新奇π電子系材料の設計と合成
● 電子受容性π共役分子とアミンとの無触媒クリック反応
● 光・電子・力学応答の時間発展性を伴う非平衡系を活用した材料開発
内容
まとめ
構造有機化学・超分子化学・材料化学のバックグラウンドを基盤として、独自の技術・知見を元に新奇な光・電子機能性π電子系材料の開拓を行っている。これらのπ電子系材料に基づく化学センサーやエネルギー変換デバイスの開発や、光・電子・力学応答の時間発展性を伴う非平衡系を活用した材料開発が期待される。



