高次複合光応答
ニュースレター Vol.３

Newsletter No. 3

June, 2015

高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築
研究紹介
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目

次

メソ構造を利⽤した光化学反応の高次機能制御
分⼦軌道のトポロジーと分⼦配列に着目した
多機能光応答システム
高次光励起による光応答性分⼦結晶のフォト
メカニカル新現象の開拓

井村考平

１

松田建児

３

⼩畠誠也・北川⼤地

５“Synthesis of Hydrophilic and Hydrophobic Carbon Nanoparticles
from Benzene/Water Bilayer Solution with Femtosecond Laser
Generated Plasma Filaments in Water”
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2015, 88(2), 251-261.
八ッ橋知幸“Optically- and electrically-driven organic thin film transistors
with diarylethene photochromic channel layers”
ACS Appl. Mater. & Inter., 2013, 5, 3625-3630.
若⼭ 裕

７

論⽂紹介


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会議報告




Gordon Research Conference“Artificial Molecular Switches and Motors”
平成 27 年度第 1 回領域会議

ニュース一覧

森本正和
横⼭ 泰

９
１０

１２

領域略称「高次複合光応答」
⽂部科学省科学研究費補助⾦
新学術領域研究（平成 26-30 年度）
領域番号 2606

高次複合光応答
ニュースレター Vol.３

研究紹介︓メソ構造を利⽤した光化学反応の高次機能制御

A01 班

井村考平

物理化学の多くの教科書では，分⼦の光吸収や発光過程を説明するときに，光と分⼦の相互作⽤を電場と双極⼦モーメントの摂動としてとらえて，そこから光学選択則を導出します。選択則は，実際に多くの物質の光特性を上手く説明することができます。しかし，その導出過程には幾つかの近似がなされています。その⼀つに電気双極⼦近似があります。この近似では，光の波⻑は分⼦の⼤きさと比べてはるかに⼤きいので，分⼦の内部では光電場が⼀様であると考えています。通常の光化学観測条件下では，光の照射領域が数 mm から 1 cm 程度ですので，これは非常に良い近似です。⼀⽅，ナノメートルの空間に局在した光により分⼦を光照射するときには，この近似は成⽴しなくなります。その結果，従来の光学選択則を超える光学過程が可能となります。
光の波⻑と同程度の空間スケールであるメソ構造体は，光アンテナ効果や遅延効果により光と強く相互作⽤し，構造体近傍に光近接場（局在場）を誘起します。代表的なメソ構造体である貴⾦属
ナノ構造体では，自由電⼦の協同的振動により，特に顕著な光の閉じ込めと増強が誘起されます。
私たちの研究グループは，メソ構造体に誘起される局在場と分⼦との近接場相互作⽤を駆使することで，従来の摂動論，電⼦論を超える協同効果を誘起し，光化学反応に新しい枠組みを創りだすことを目標にしています。本稿では，この目標に向けて現在取り組んでいる「顕微分光計測による新規励起スキームの究明」と「新規化学反応系の探索」に関する成果について紹介します。
メソ構造体と分⼦の相互作⽤を究明するためには，これを単⼀粒⼦レベルで分光計測する必要があります。私たちはこれまでに，近接場光学顕微鏡の高度化と測定手法の拡張を進めてきました。
近接場光学顕微鏡は，ナノメートルの空間分解能を実現する顕微鏡です。これを利⽤することで，メソ構造に励起される光近接場を可視化することが可能です。従来の近接場手法の多くは，試料からの発光を検出することで励起状態や光電場の空間分布を可視化してきました。実験的には，透過光を⽤いた励起状態の可視化も可能ですが，この⽅法では近接場プローブの上下運動に起因するアーティファクトが発生することから注意が必要です。メソ構造と分⼦の近接場相互作⽤を究明する
ためには，メソ構造に励起される素励起の空間モード（光電場の空間分布）を高感度・高コントラ
ストに可視化する必要があります。非発光性試料における光電場の新たな可視化法が開発できれば，メソ構造と分⼦の近接場相互作⽤をより詳しく鮮明に理解することが可能です。
⾊素分⼦の蛍光は，光増強場で増⼤することが知られています。我々は，この現象を利⽤して，非発光性試料に誘起される光増強場を⾊素分⼦の蛍光を介して可視化することを考案しました。さらに光増強場では，多光⼦励起過程が誘起されることに着目し，⾊素分⼦の蛍光を二光⼦励起して，増強場を高コントラストに可視化することにしました。以下では，これを蛍光⾊素援⽤可視化法と呼ぶことにします。⾦ナノプレートに蛍光⾊素をスピンコートした試料を作製し，援⽤可視化法の原理検証を⾏いました。図 1a に，測定に⽤いた六角⾦ナノプレートの⾛査型電⼦顕微鏡像を⽰します。プレートの⼤きさは，これを円形と仮定して直径に換算すると約 700 nm です。直径が 200
nm 以下の円形ナノプレートでは，近赤外域に双極⼦モードの共鳴があり，近赤外光パルスによる二光⼦励起により⾦の発光を励起することができます。しかし，直径が 200 nm 以上になると，
この共鳴波⻑が 1 mm より⻑波⻑となり，近赤外光では⾦の二光⼦発光の励起効率が極めて低く

1

高次複合光応答
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なります。したがって，これを⽤いて光電場の可視化を⾏うことは困難です。実際に，図 1b では
⾦の二光⼦誘起発光が誘起されないことが確認できます。図 1c に，ローダミン分⼦の蛍光を二光⼦励起して可視化した⾦ナノプレートの蛍光⾊素援⽤二光⼦励起像を⽰します。図中の明部は，ローダミンの蛍光が効率よく励起される部分を⽰します。二光⼦蛍光は光増強部位で強く励起されるため，図中の明部で光電場が増強していると解釈されます。図から，プレートの頂点において光電場が増強することが分かります。また，その空間構造はプラズモンの空間モードを反映していると考えられます。プレート上で励起される発光スペクトルは，ピーク波⻑が約 620 nm であり，ローダミン分⼦の蛍光とほぼ⼀致します。通常⾦属近傍では，分⼦の蛍光は⾦属へのエネルギー移動のため消光することが知られています。図 1c の結果は，二光⼦励起過程ではその効果が抑制されていることを⽰します。詳細は不明ですが，近接場特有の光学過程が関与している可能性があります。以上の結果から，蛍光⾊素援⽤可視化法が上手く機能することが分かりました。今後は，複数の分光手法を⽤いて局所場と分⼦の相互作⽤を多⽅面から検討していく予定です。

図 1. ⾦ナノプレートの（a）⾛査型電⼦顕微鏡像，（b）二光⼦発光励起像，（c）
蛍光⾊素援⽤二光⼦励起像（励起波⻑ 800 nm）．破線は，粒⼦の概形を⽰す．
光化学過程の究明に加えて光化学反応プラットフォームの構築を目指した研究も進めています。
その現状を簡単に紹介したいと思います。これまでに，A03 班の⼩畠 G と共同で⾦ナノロッドの集積体とジアリールエテンを化学的に結合した試料を調製し，それらの光応答性の研究を進めてきています。溶液試料を⽤いた検討から，プラズモン共鳴によりジアリールエテンの光異性化が促進されることを明らかにしています。今後，単⼀粒⼦レベルで光学特性と光反応の検討を⾏い，光増強部位と光異性化反応部位の相関を究明していく計画です。メソ構造体を⼤規模な反応プラットフ
ォームとして利⽤するためには，メソ構造の⼤面積化を⾏う必要があります。その実現に向けた取り組みも開始しています。これまでに，⾦ナノ粒⼦の自⼰組織化を利⽤して，ガラス基板上に六角状に配列した⾦ナノ粒⼦構造や液­液界面に⾦ナノ粒⼦の薄膜を作製し，それらの光学特性の評価を⾏ってきています。配列構造では，可視域に複数のプラズモン共鳴が存在すること，さらに光増強効果により分⼦のラマン散乱を著しく増強させることができることを明らかにしています。⼀⽅，界面に作製した粒⼦薄膜では，近赤外域にプラズモン共鳴があり，その励起によりラマン散乱や光化学反応が効率的に進⾏することが分かってきています。今後さらに，メソ構造の光化学過程への適⽤を進め，新規光化学反応スキームの構築に繋げていく計画です。

2

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研究紹介︓分子軌道のトポロジーと分子配列に着目した多機能光応答システム
A02 班

松田建児

微細構造の加⼯技術、微⼩空間の制御技術の近年の進歩によって、分⼦スケールのナノサイエン
スが近年非常に注目されている。その中でも、分⼦の電⼦構造、幾何構造を分⼦レベルの電気・磁気特性に結び付ける分⼦エレクトロニクス・スピントロニクスは、特に関心を集めている。
⼀⽅フォトクロミック分⼦は、光による可逆な構造変化を⽰すために、分⼦レベルのスイッチン
グ素⼦としての応⽤が試みられている。その中でもジアリールエテンのフォトクロミズムは光異性化に伴ってπ共役のトポロジーが⼤きく変化するために、分⼦スケールのエレクトロニクスにおいて、スイッチとして働くことが期待されている。
我々は本新学術領域研究において、(1)分⼦軌道のトポロジーに着目し、HOMO や LUMO の準位の変化や誘電率の変化では説明できないが、分⼦軌道のトポロジーの変化で説明できるスイッチ
ング挙動を持つ分⼦の検討を⾏う（図１）。(2)協同的分⼦配列形成に着目し、固液界面の STM で
フォトクロミック分⼦の配列を分⼦レベルで観察し、配列における協同効果の影響について調べ、
高い協同性を利⽤した高感度光応答システムの構築を検討する（図２）。ここでは、固液界面での分⼦配列の協同的組織化モデルによる解析について最近の結果を紹介する。

図１ 分⼦軌道のトポロジーを反映したスイッチング分⼦の開発

図２. 固液界面での協同的組織化のモデル図
アミド基を有する 2-チエニル型のフォトクロミックジアリールエテン 1 では、開環体 1o はオクタン酸／HOPG 基板上で、光反応不活性なパラレル配座を取り非常に安定な２次元配列を⽰したのに対して、閉環体 1c では配列が観察されなかった。開環体 1o の分⼦配列の形成は急激な濃度依存性を⽰すことが分かった（図３）。この濃度依存性のメカニズムを明らかにするため、Langmuir型の吸着モデルに核生成過程と伸⻑過程の２段階のプロセスを取り⼊れた固液界面での協同的組織化モデルを⽤いて解析することで、核形成平衡定数と伸⻑平衡定数を求めることができた。また、その比である協同性パラメータは 2.8×10­4 であり、隣に分⼦がいると吸着の平衡定数が 1,000
倍以上増加することを⽰している。また、固液界面に対し、紫外・可視光照射を⾏った結果、配列の消失・再形成が確認され、高い協同性を反映して、高い刺激応答性で分⼦配列の形成／消失を制御できるようになった。1)3

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図３. ジアリールエテン 1 の光配列制御 (a)開環体配列 (b)濃度依存性と協同性モデルでの解析
次にジアリールエテン 2 に関して協同的組織化の観点から詳細な検討を⾏った。単離した開環体
2o、閉環体 2c、縮環体 2a に関して、表面被覆率の濃度依存性を調査した（図４）。その結果、
開環体 2o は協同性の無い isodesmic な吸着挙動を⽰したのに対して、閉環体 2c は非常に高い協同性の吸着挙動を⽰すことが明らかとなった。また、縮環体 2a は溶液中の分⼦すべてが吸着されるほど高い吸着能を⽰すことが分かった。
また、2o/2c の混合溶液では、2c の割合が高い時は閉環体の配列が、2o の割合が高い時は開環体の配列が観測された。配列の濃度依存性では、閉環体 2c 単独の濃度で予想されるよりも高い表面被覆率が混合溶液で観測されたことから、混晶の形成が⽰唆された。さらに興味深いことに、
配列の濃度依存性では、開環体 2o のみの場合には協同性を⽰さなかったのに対し、閉環体 2cを混在させることにより協同性が発現することが明らかとなった。混晶形成が、配列プロセスにまでも影響を与えていることが分かった。2)

図４

ジアリールエテン 2 の配列 (a)開環体 (b)閉環体 (c)縮環体

このように、協同的組織化モデルを⽤いて配列形成を解析することにより、分⼦配列の形成メカ
ニズムを詳細に検討することができるようになり、光応答性分⼦配列の設計のための非常に重要な知⾒が得られることが明らかとなった。現在さらに様々な系での検討を⾏っている。3-5)
1) S. Yokoyama, T. Hirose, K. Matsuda, Chem. Commun. 2014, 50, 5964-5966. (BackCover)
2) D. Frath, T. Sakano, Y. Imaizumi, S. Yokoyama, T. Hirose, K. Matsuda, Chem. Eur. J. inpress. (Frontispiece)
3) S. Yokoyama, T. Hirose, K. Matsuda, Langmuir, 2015, 31, 6404-6414.
4) S. Yokoyama, T. Hirose, K. Matsuda, Chem. Eur. J. in press.
5) N. Nishitani, T. Hirose, K. Matsuda, Chem. Asian J. on the web. (VIP)4

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研究紹介︓高次光励起による光応答性分子結晶のフォトメカニカル新現象
の開拓
A03 班

⼩畠誠也・北川⼤地

ジアリールエテンは溶液中だけでなく、高分子媒
体中、アモルファス状態、結晶状態でもフォトクロ
ミズムを⽰す。結晶状態では分子が規則正しく配列しており、反応に有利なコンフォメーションをとっていれば、効率良く反応が進⾏する。さらに、微⼩な単結晶では、分子構造変化に伴い、結晶形状変形が⾒られる（図１）1)。棒状の結晶では、屈曲が観察され、結晶形状の変化が機械的な動きへと結びついている。このようなフォトメカニカル現象は一般的にはまれであり、電気配線を必要とせず非接触に光エネルギーを⼒学的エネルギーに変換できることから、フォトアクチュエータとしての応用が期待される。しかしながら、それらの光誘起結晶形状変化は収縮、伸⻑、屈曲に限定され 2,3)、より複雑なフォト

図１. ジアリールエテン結晶の光誘起結晶
形状変化

メカニカル機能の創出が望まれる。実現できれば、高度な光駆動デバイス創⽣のさきがけになりうる。
最近、我々は図２に⽰すように光に応答して可逆的にねじれるジアリールエテン結晶を⾒出している 4)。
光照射する結晶面に応じて、右巻きあるいは左巻きのらせん形成を制御できる。らせん形成の鍵は対角方向への収縮に加えて、結晶変形するまでに誘導期が存在することである。複合的な要素が組み合わさることで、新規な機能を発現できることを⽰した先進的な研究成果である。これまでの単純な光照射だ
けでなく複合的な光励起により、フォトメカニカル

図２. 光誘起ねじれ現象

新現象の創出とメゾスコピック領域における実働的な光駆動マイクロマシンの創製を目指して、i)結晶成⻑場の構築、ⅱ) 光応答性分子および集合体の設計、ⅲ) 高次光励起の検討、ⅳ) 特異な結晶変形、相転移、v) メカニズムの解明、ⅵ) 実働機能システムの構築について研究を進める。ここでは、その取り組みの１つとして、⾦蒸着されたジアリールエテン結晶の屈曲挙動とそれを用いた
光可逆な電流スイッチングについて紹介する 5)。
ジアリールエテン 1a の棒状結晶に紫外光を照射すると、結晶は光源側に向かって屈曲する（図３）。これは、結晶表面付近のジアリールエテン分子の開環体から閉環体への光異性化に伴う結晶の⻑さ方向に対する収縮のためである。この屈曲挙動における結晶厚み依存性に関して検討を⾏ったところ、屈曲の初速度は結晶の厚みに依存し、結晶の厚みが薄くなるほどより短時間で大きく屈
5高次複合光応答
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曲 す る こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ の 関 係 は 単 純 な bimetal モ デ ル と し て 広 く 知 ら れ て い るTimoshenko の式を用いると、図４の赤線で⽰すように、実験結果を良く再現できることが明らかとなった。
次に、⾦を⽚面に蒸着させたジアリールエテ
ン結晶における紫外光照射に伴う屈曲挙動について検討を⾏ったところ、⾦蒸着後においても結晶は紫外光照射および可視光照射により光可逆的に屈曲した。⾦の厚みを分厚くするほど、結晶は屈曲しにくくなることが認められた。
これは、ジアリールエテン結晶のヤング率が約3 GPa であるのに対し、⾦のヤング率が 83

図３. ジアリールエテン結晶の光誘起屈曲現象
Fitting curve using the bimetal model

GPa と非常に大きいためである。また、⾦を2.5蒸着させた結晶においても⾦を蒸着する前と

h2 = 1.5 m,  2,init = 0.37% s −1

2.0
Vinit / mm−1s−1

同じように、屈曲の初速度は結晶の厚みに依存し、結晶の厚みが薄くなるほどより短時間で大きく屈曲した。この関係は、Timoshenko のbimetal モデルを拡張した trilayer モデルを導h2 h 1Fitting curve using the extended bimetal model

1.5

h2 = 1.5 m,  2,init = 0.37% s−1
hAu = 7 nm

1.0

Au = 0.69
h2 h1 hAu

0.5

⼊することにより、図４の⻘線で⽰すように実0.0

験結果をうまく再現できる。さらに、⾦蒸着さ

0

5

10

15

20

25

Thickness of crystal / μm

せたジアリールエテン結晶の可逆な屈曲を利

図４. 屈曲の初速度と結晶の厚みの関係用して、電流の ON/OFF スイッチングについて検討した。図５に⽰す結晶の下方側に 21
nm 厚の⾦蒸着をさせ、⾦属に接触させ回路を作製した後、電圧を印加したところ電流が流れた。ここに、紫外光および可視光の交互照射を
⾏い、結晶を屈曲させることで光可逆に電流のON/OFF スイッチングに成功し、10 回以上の繰り返しが確認できた。
以上のように、フォトメカニカル機能の中でも屈曲という最も単純な動きを用いて、フォト

図５. ⾦蒸着されたジアリールエテン結晶を用いた光可逆な電流スイッチング

メカニカル結晶が実働的なマイクロマシンとして働く可能性を⽰した。
1) S. Kobatake, S. Takami, H. Muto, T. Ishikawa, M. Irie, Nature, 2007, 446, 778-781.
2) D. Kitagawa, S. Kobatake, J. Phys. Chem. C, 2013,117, 20887-20892.
3) D. Kitagawa, S. Kobatake, Photochem. Photobiol. Sci., 2014, 13, 764-769.
4) D. Kitagawa, H. Nishi, S. Kobatake, Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 52, 9320-9322.
5) D. Kitagawa, S. Kobatake, Chem. Commun., 2015, 51, 4421-4424.
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論⽂紹介︓Synthesis of Hydrophilic and Hydrophobic Carbon
Nanoparticles from Benzene/Water Bilayer Solution with
Femtosecond Laser Generated Plasma Filaments in Water
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2015, 88(2), 251-261.
A02 班

八ッ橋知幸

気－固や、液－固界面をレーザーアブレーションすることでナノ粒子をつくる方法が知られている。一方、我々はこれら気液固間の界面を利用した⼿法とは異なり、有機物の⽔溶液あるいは有機／⽔の 2 液層を利用することで、親⽔性炭素ナノ粒子が⽣成できることを⾒出した。
フェムト秒レーザー（0.8 μm、 30 fs）を液体に集光照射すると、高次過程によりフィラメント状のプラズマが発⽣する。希釈
ベンゼン⽔溶液からは親⽔性粒子が、高濃度⽔溶液からは疎⽔性粒子が⽣成した。一方、ベンゼンと⽔の 2 層溶液の調製直後に⽔相の底付近にレーザーを照射したところ、ベンゼン／⽔界面から⿊⾊粒子が発⽣し、最終的に親⽔性の炭素ナノ粒子のみが⽣じた（図１a）。１⽇静置した後に照射すると主に疎⽔性の炭素ナノ粒

図１. (a)親⽔性 (b)疎⽔性
炭素ナノ粒子の⽣成子が⽣成した（図１b）。いずれもベンゼン⽔溶液に⽐べて粒子の⽣成量は格段に多いものであった。
本研究で⾒出された親⽔性あるいは疎⽔性炭素ナノ粒子の⽣成は⽔中のベンゼンの濃度、つまりベンゼンと⽔酸化ラジカルの付加物である中間体濃度により決まる初期⽣成物の違いに由来する。
初期⽣成物はフィラメント中で連続的に酸化され、高分子化、脱⽔素化や炭化などを経て最終的に表面性状の異なるナノ粒子へと成⻑する。また、ベンゼ
ンと⽔の二層溶液では⽔相へのベンゼンの溶解を界面が制限し、かつ界面を介してベンゼンが連続的に供給されることにより、⽔溶液に⽐べて親⽔性炭素ナノ粒子を高効率で⽣成できることが分かった（図２）。
本⼿法は 1 ポット・1 ステップ、そして極めて単純な実験条件の違いにより親⽔性と疎⽔性の炭素ナノ粒子を作り分けることができる。また、用いる有機溶媒や溶質の選択によってナノ粒子の元素組成の制御が可能なため、機能性炭素ナノ粒子の⽣成法として期待できる。
本論⽂は BCSJ Award Article（2015 年 88 巻 2 号）

図２. BCSJ 賞表紙イラストに採択された。
【参考⽂献】T. Yatsuhashi, N. Uchida, K. Nishikawa, Chem. Lett., 2012, 41(7), 722-724.
八ッ橋知幸、中島信昭、フェムト秒フィラメンテーションに伴う化学反応、CSJ カレントレビュー 第18 号

強光子場の化学、⽇本化学会編、化学同人、2015．

7高次複合光応答
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論⽂紹介︓Optically- and electrically-driven organic thin filmtransistors with diarylethene photochromic channel layers
ACS Appl. Mater. & Inter., 2013, 5, 3625-3630
A02 班

若⼭

裕

近年、有機トランジスタに光異性化反応を組み⼊れた光スイッチング素子の研究報告が相次いでいる。トランジスタといえば電圧で電流を数桁も変調できるスイッチ素子だが、電圧に加え光でも電流を制御しようという試みである。例えば Samorì らは
高分子半導体に光異性化分子のジアリールエテン(DAE)を添加して半導体中に流れる電流に光応答性を発現させている。
これに対し松田（京大）と若⼭（NIMS）の共同研究チームは DAE そのものが有機半導体材料としても機能することを⾒出した。その分子構造を図 1 に⽰す。分子の両端にビフェニルが付与されていて、中心骨格が開環-閉環反応を繰り返すたび π 共役系が大きく変化することが特⻑となっている。素子構造は図 2a に⽰す。閉環体 1c を真空成膜してトランジスタチャネルとしている。ゲート
電圧を印加しつつドレイン電圧を上昇させると DAE 薄膜に電流が流れることや、その電流量がゲー
ト電圧で変調できることがわかった。すなわち化合物 1c は半導体材料として機能するわけである。
続いてこの薄膜に可視光を照射して開環体へ異性化させると、ドレイン電流が全く流れなくなる。
すなわち開環体 1o の電気的性質は完璧な絶縁体へと変化したことになる(図 2b)。その光でのon-off ⽐は最大で 1000 倍に到達しており、電圧でのスイッチング特性に迫る値になっている(図2c)。従来の類似研究では光での電流変調はせいぜい 1.1 倍〜1.8 倍であったのに対し、桁違いに高い値を達成している。そのため光ゲート型トランジスタや光インターコネクション素子としての応用が一気に現実的なものとなってきた。この成果は応用面だけでなく「分子のわずかな構造変化で半導体－絶縁体の相転移を光で誘起できた」という新しい現象や「光異性化機能を有する有機半導体材料」という新しい材料を⾒出したことにも大きな意味がある。

図 2. a︓素子構造 2b トランジスタ特性︓UV-VIS 光照射により半導体と絶縁体に変化 2c︓光ス
イッチング特性︓1000 倍の電流量が繰り返し変調されている。
【参考⽂献】(1) E. Orgiu, P. Samoì et. al., Nat. Chem., 2012, 4, 675-679. (2) R. Hayakawa,
M. Petit, K. Higashiguchi, K. Matsuda, T. Chikyow, Y. Wakayama, Org. Elec., 2015, 21,
149-154.
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高次複合光応答
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会議報告︓Gordon Research Conference “Artificial Molecular
Switches and Motors”
A03 班

森本正和

Gordon Research Conference “Artificial Molecular Switches and Motors”が、2015 年 6 月
7 ⽇〜12 ⽇、アメリカ合衆国マサチューセッツ州 Stonehill College にて開催された。Gordon
Research Conference は歴史ある研究会議であり、特定の議題のもとでその分野の専門家が集まり、議論する場である。通常の国際会議とは異なり、要旨集などは出版されず、講演者はunpublished data を含む最新の研究成果を発表する。”Artificial Molecular Switches and Motors”
は新規に⽴ち上がった議題であり、第 1 回となる本会議は Prof. Rafal Klajn と Prof. Christoph A.
Schalley を chair として運営された。参加者は 150 名ほどであり、PD や大学院⽣などの若⼿研究者も多く参加していた。そのうち⽇本の大学・研究機関からの参加は 12 名であり、本新学術領域関係者としては阿部二朗教授と武藤克也博⼠（⻘⼭学院大学）、そして筆者が参加した。
6 月 7 ⽇に Logan International Airport に降り⽴ったあと、チャーターバスに乗り、Stonehill
College へ移動した。Stonehill College の周辺には特に目を引く観光名所などはなく、否応にも会議に集中する環境が整っていた。宿舎に荷物を置き、夕食をとったあと、19 時 30 分に会議が始まった。本会議の主題は人工分子スイッチ・モーターであり、下記プログラムに⽰すようにいくつかの⼩テーマが設定され、31 名の専門家が講演を⾏った。1 ⽇目は”Development of New
Switches”のテーマのもと阿部二朗教授による講演で幕を開けた。本新学術領域研究で⾏われている高速フォトクロミック分子に関する最新の研究成果が紹介された。2 ⽇目は分子スイッチ・モー
ターを高分子もしくは結晶として集積化することにより発現する機能が取りあげられ、その中で筆者がジアリールエテン分子結晶のフォトメカニカル機能について講演した。3 ⽇目以降も超分子系の機能や近年発展が目覚ましい⽣物学・医学分野への応用などに関する講演が続き、終始活発な討論が⾏われた。最後は Prof. J. Fraser Stoddart による講演で幕を閉じた。
6 月 8 ⽇〜11 ⽇の各⽇ 16 時〜18 時にはポスターセッションが開催され、90 件の発表があった。食事や夜の懇親会の会場内にポスターが掲⽰されていたため、時間外にもフランクな雰囲気の中で密な議論が⾏われた。会期中は、カヤックやボストン市街ツアーなどのアクティビティーも企
画されており、希望者は任意で参加できた。6 月 11 ⽇の夕食には大きなロブスターが登場し、かたい甲殻と格闘しながら舌鼓を打った。6 月 12 ⽇の朝食のあと、今回知り合った仲間たちと再会を約束し、帰路についた。次回の会議は 2 年後に開催される予定である。最先端の研究にどっぷり
つかることができるので、大学院⽣にも参加をおすすめしたい。
Gordon Research Conference
Artificial Molecular Switches and Motors - Towards Molecules Performing Useful Work
June 7 (Sun.)
Development of New Switches: Jiro Abe, Ivan Aprahamian, A.P. de Silva
June 8 (Mon.)
Integration with Polymers: Stefan Hecht, Christopher J. Barrett, Nicolas Giuseppone, Nathalie Katsonis
Switching in the Solid State: Miguel A. Garcia-Garibay, Masakazu Morimoto, Pance Naumov
June 9 (Tue.)
Emerging Applications in Bioimaging: Francisco M. Raymo, Alexander D.Q. Li, Gerard Marriott, Rainer Herges
Integration with Solid-State Materials: Paul S. Weiss, Martin Weinelt, Stephen J. Loeb
June 10 (Wed.)
Emerging Biomedical Applications: Ben L. Feringa, G. Andrew Woolley, Dirk Trauner, Jeffrey I. Zink
Supramolecular Switches: He Tian, Feihe Huang, Akira Harada
June 11 (Thu.)
Towards Molecular Machines: Takuzo Aida, R. Dean Astumian, David A. Leigh, Itamar Willner
Mechanically Interlocked Switches: Alberto Credi, Edith Sevick, J. Fraser Stoddart

9高次複合光応答
ニュースレター Vol.３

会議報告︓平成 27 年度第 1 回領域会議

A02 班

横⼭ 泰

平成 27 年 6 月 5 ⽇（⾦）午後 1 時から 6 ⽇（土）午後 3 時半まで、「高次複合光応答」平成 27
年度第 1 回領域会議が東工大大岡⼭蔵前会館のくらまえホールにて開催されました。会議には評価
グループの⼊江正浩先⽣、増原宏先⽣、伊藤正先⽣、および学術調査官の⽚桐清⽂先⽣をお迎えし、計画班員 13 名、公募班員 19 名、研究分担者 15 名をはじめとして、連携研究者、各グループ所属
学⽣等を含めて 90 名が参加しました。会議の主な目的は今年度の研究計画の発表であり、そのため本会議はクローズドで⾏われました。
5 ⽇午後 1 時から領域代表宮坂博先⽣の挨拶によって始まり、A01 班の計画班員、公募班員が研究の背景と研究計画を説明し、休憩をはさんで A02 班の班員が同様の説明を⾏いました。
その後、研究代表者 32 名と翌⽇の若⼿セミナー発表者 8 名、ポスター発表を希望した研究分担
者・連携研究者 10 名の合計 50 名によるポスター発表を⾏い、参加研究者間の研究内容・研究⼿法の相補的な接点を⾒つけ、共同研究、研究協⼒の芽を探索しました。その後ポスター会場と隣接した場所で懇親会に移⾏しましたが、ポスターを前に、グラスを⽚⼿に議論する光景も⾒られました。
懇親会では、評価グループの先⽣方から初⽇の発表に関する感想を含めたご挨拶をいただき、伊藤先⽣の⾳頭で乾杯を⾏い、歓談のひとときを過ごしました。
翌 6 ⽇（土）は午前 9 時から A02 班の公募班員 2 名と A03 班の班員の研究計画の説明を⾏いました。その後評価グループの増原先⽣から研究計画についてコメントと、今後の研究に対する期待と激励のお⾔葉を頂きました。増原先⽣の「温故知新」という⾔葉が胸にしみました。
事務局の松田建児先⽣から本領域に関する連絡事項のアナウンスがあり、今後の予定や関連する
シンポジウム、若⼿の会等の情報についての紹介がありました。その後班ごとに研究代表者が集まり、昼食を摂りながらさらに今後の予定などについて話し合いました。
午後 1 時から若⼿セミナーがあり、8 名の若⼿研究者が 15 分ずつ自身の研究について発表しました。いずれも領域のテーマにふさわしく、また今後の発展が期待されるすばらしい内容でした。最後に宮坂先⽣から講評があり、これをもって第 1 回の領域会議は終了となりました。

宮坂領域代表・A01 班班
⻑の挨拶と説明A02 班河合班⻑の説明

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ニュースレター Vol.３

ポスターセッション

⼊江正浩先⽣

伊藤正先⽣

増原宏先⽣

若⼿セミナー（大阪市大 北川博⼠）

A03 班阿部班⻑の説明

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ニュースレター Vol.３

ニュース一覧
受賞
2015.4:
第 95 ⽇本化学会春季年会(2015 年 3 月 26-29 ⽇ ⽇本大学船橋キャンパス)において、本領域のメンバーが学⽣講演賞、優秀講演賞（学術）を計 10 件受賞しました。
学生講演賞
福田幸太郎君 中野雅由、岸亮平（重田育照グループ研究分担者、連携研究者︓A01 班）研究室
瀬⼾浦健仁君 宮坂博（大阪大︓A01 班）研究室
⽯渡拓⼰君
佐田和⼰（北海道大︓A02 班）研究室
内田一幸君
久保孝史（大阪大︓A01 班）研究室
杉岡大輔君
⿃本司（名古屋大︓A01 班）研究室
武藤克也君
阿部二朗（⻘⼭学院大︓A03 班）研究室
優秀講演賞（学術）
平田修造氏
VACHA Marti グループ分担者︓A03 班
FRATH Denis 氏 松田建児（京都大︓A02 班）研究室
⼭門陵平氏
前田大光（⽴命館大︓A02 班）研究室
北川大地氏
⼩畠誠也（大阪市大︓A03 班）研究室
2015.04:
八ッ橋知幸（大阪市⽴大学、宮坂博グループ分担者︓A01 班）研究室の大矢直樹君（M2）が The 18th
Osaka City University International Conference(2015 年 3 月 9 ⽇ 大阪市⽴大学杉本キャンパス)にて Best Poster Award を受賞しました。
2015.04:
八ッ橋知幸教授（大阪市⽴大学、宮坂博グループ分担者︓A01 班）ならびに同研究室の濵⼝智⾏君（修⼠卒）、岡本拓也君（B4）が BCSJ 賞を受賞し、イラストが表紙に掲載されました。
受賞論⽂ :Tomoyuki Hamaguchi, Takuya Okamoto, Koji Mitamura, Kimihiro Matsukawa,
Tomoyuki Yatsuhashi,”Synthesis of Hydrophilic and Hydrophobic Carbon Nanoparticles from
Benzene/Water Bilayer Solution with Femtosecond Laser Generated Plasma Filaments inWater”, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2015, 88(2), 251-261.

記事掲載
2015.03:
松田建児（京都大︓A02 班）研究室の研究成果が 3 月 16 ⽇の ACS Noteworthy Chemistry で紹介されました。
Takashi Hirose, Yohei Tsunoi, Yuya Fujimori, ane Kenji Matsuda
Fluorescence Enhancement of Covalently Linked 1-Cyano-1,2-diphenylethene
Chromophores with Naphthalene-1,8-diyl Linker Units: Analysis Based on Kinetic
Constants
Chem. Eur. J. 2015, 21, 1637-1644.

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ニュースレター Vol.３
2015.04:
内田欣吾教授（龍⾕大︓A03 班）の解説が「現代化学」2015 年 5 月号の表紙にハイライトされました。
解説「ハスの葉とバラの花びらを模倣した機能性表面の光形成」、現代化学、2015 年 5 月号
2015.04:
若⼭裕（物材機構︓A02 班）グループと松田建児（京都大︓A02 班）グループの共同研究成果が「化学」2015 年 5 月号の記事で取り上げられました。
記事: ⼩さくて大きな電気スイッチ ,「化学」2015 年 5 月号 68 ページ

発⾏・企画編集「高次複合光応答」事務局 松田建児（A02 班） 京都大学 工学研究科
E-mail: secretariat＠photosynergetics.jp

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