「フォトメカニカル結晶の創製と機能」

小島 秀子
Hideko Koshima
愛媛大学・大学院理工学研究科・
物質生命工学専攻・教授
連絡先
〒790-8577 愛媛県松山市文京町3
Phone: 089-927-8523, Fax: 089-927-8523
E-mail: koshima@eng.ehime-u.ac.jp
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専 門
機能有機化学、有機固体光化学
役割分担
「フォトメカニカル結晶の創製と機能」 A03班 公募研究
略 歴
1971年3月大阪女子大学学芸学部生活理学科卒業、同年4月三菱電機株式会社、筑波大学、龍谷大学理工学部、愛媛大学工学部を経て、2006年4月より愛媛大学大学院理工学研究科教授。
学 位
工学博士(大阪府立大学、1987年)
主な所属学会
日本化学会、光化学協会、アメリカ化学会、英国化学会、有機合成協会、日本電磁波エネルギー応用学会
受賞等
日本女性科学者の会奨励賞(2001年)
本特定領域での研究目標と方針
結晶フォトクロミズムを利用して、バルク結晶の形が可逆的に変化する「フォトメカニカル結晶」の創製を第一目的として研究を行なう。これまで、出発物質と生成物の結晶構造があまり変わらない単結晶−単結晶反応であっても、反応の進行とともに結晶の表面形態が変化するなど、分子レベルでのミクロな構造変化と、結晶レベルでのマクロな形の変化との関連性を明らかにしている。まず最初に、結晶フォトクロミズムを示す既知物質について検討する。とくに、出発物質と生成物の両方の結晶構造がわかっている系について優先的に調べる。具体的には、アゾベンゼン、スピロピラン、フルギド、シッフ塩基などの代表的化合物から検討を始める。外形変化が認められた場合は、分子構造変化および結晶構造変化との関連性を考察して、結晶のメカニカル機能の発現機構を明らかにしたい。また、メカニカル応答の速度、可能な繰り返し回数についても検討し、応用への展開も積極的に進める。
結晶状態の反応性は、分子構造・性質のみならず結晶構造にも支配されており、溶液中でフォトクロミズム性を示しても結晶では示さない化合物が数多くある。この解決法として、異なる化合物と組み合わせた複合化を検討し、新たなメカニカル結晶を見い出す可能性を高める。その他、本研究では新規フォトクロミック化合物の合成も行ない、結晶のフォトメカニカル機能の創出を精力的に進める。
- H. Koshima, Y. Ide, N. Ojima, Surface Morphology Changes of a Salt Crystal of 4-(2,5-Diisopropylbenzoyl)benzoic Acid (S)-Phenylethylamine by Single-Crystal-to-Single-Crystal Photocyclization, Cryst. Growth Des. (2008) in press.
- H. Koshima, Y. Ide, M. Fukano, K.Fujii, H. Uekusa, Single-Crystal-to-Single-Crystal Photocyclization of 4-(2,4,6-Triisopropylbenzoyl)benzoic Acid in the Salt Crystal with (S)-Phenylethylamine, Tetrahedron Lett. (2008) in press.
- H. Koshima, T. Moritoki, K. Uenaka, I. Yanase, Helicity Control in Chiral Gelation of Achiral Coumarin Derivatives, Supramol. Chem. (2008) in press.
- H. Koshima, M. Fukano, H. Uekusa, Diastereospecific Photocyclization of Isopropylbenzophenone Derivative in Crystals and the Morphological Changes, J. Org. Chem., 72, 6786-6791 (2007).
- T. Kawasaki, K. Suzuki, K. Hatase, M. Otsuka, H. Koshima, K. Soai, Enantioselective Synthesis Mediated by Chiral Crystal of Achiral Hippuric Acid in Conjunction with Asymmetric Autocatalysis, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1869-1871 (2006).
