3-10 研究施設
分子スケールナノサイエンスセンター
分子金属素子・分子エレクトロニクス研究部門
小 川 琢 治（教授） （2003 年 2 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：有機化学、ナノサイエンス
A -2) 研究課題：
a) サブマイクロメータ長π共役ポルフィリンワイヤーの合成と表面上での自己組織化 b) 有機分子の構造を利用した金ナノ粒子の自己組織化の制御
c) 金ナノ粒子／有機分子２次元構造体の電気特性の研究
d) カーボンナノチューブ／有機分子複合体の形成と分子スケールでの電気特性の研究 e) 分子定規法によるナノギャップ電極の作成とこれを用いた電子素子の研究
f) 点接触電流像原子間力顕微鏡（PC I-A F M）によるナノレベル電流像計測 g) 二探針電導性原子間力顕微鏡（分子スケールプローバー）の作成
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) PC I - A F M の測定条件の最適化を行い，その結果原子間力顕微鏡の空間分解能（20 〜 30 nm）をはるかに上回る空 間分解能（2 〜 3 nm）の電流像を得ることに成功した。この条件で有機分子／カーボンナノチューブ複合系を計測 することで，有機分子が存在することで整流性が出る場合があることや，金属的なカーボンナノチューブが半導体 的になる場合があることを分子のトポグラフィー像と電流像の同時計測により明らかにした。
b) 分子定規法を用いて非常に緻密な精度でナノギャップ電極が作成可能になり，これを用いて作成した単電子トラン ジスター素子がギャップ幅に応じた特性を表すことを初めて実証できた。
c) オリゴチオフェン分子をナノギャップ電極にブリッジして作成したデバイスが光応答性を示すことを見出した。 d) ポルフィリンワイヤーをナノギャップ電極にブリッジして作成したデバイスは，そのままでは光応答性を示さない
が，金ナノ粒子をポルフィリン上に結合することで光応答性を示すことを見出した。
B -1) 学術論文
H. TANAKA, M. W. HORN and P. S. WEISS, “A Method for the Fabrication of Sculptured Thin Films of Periodic Arrays of Standing Nanorods,” J. Nanosci. Nanotechnol. 6, 3799–3802 (2006).
M. KAWAO, H. OZAWA, H. TANAKA and T. OGAWA, “Synthesis and Self-Assembly of Novel Porphyrin Molecular Wires,” Thin Solid Films 499, 23–28 (2006).
O. TSUTSUMI, H. SATO, K. TAKEDA and T. OGAWA, “Synthesis and Photochemical Behavior of Metalloporphyrin Complexes Containing a Photochromic Axial Ligand,” Thin Solid Films 499, 219–223 (2006).
W. HUANG, G. MASUDA, S. MAEDA and T. OGAWA, “Molecular Junctions Composed of Oligothiophene Dithiols Bridged Gold Nanoparticles Exhibiting Photo Response Properties,” Chem. Eur. J. 12, 607–619 (2006).
H. SATO, O. TSUTSUMI, K. TAKEDA, H. TANAKA and T. OGAWA, “Simple Preparation Method for Supramolecular Porphyrin Arrays on Mica Using Air–Water Interface,” Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2324–2327 (2006).
H. TANAKA, T. YAJIMA, T. MATSUMOTO, Y. OTSUKA and T. OGAWA, “Porphyrin Molecules Working as Nanodevice on Single-Walled Carbon Nanotube Wiring,” Adv. Mater. 18, 1411–1415 (2006).
W. HUANG and T. OGAWA, “Spontaneous Resolution of Delta and Gammma Enantiomeric Pair of [Ru(phen)(bpy)2](PF6)2 (phen = 1,10-phenanthroline, bpy = 2,2 -bipyridine) by Racemic Conglomerate Crystallization,” Polyhedron 25, 1379–1385 (2006).
W. HUANG and T. OGAWA, “Structural and Spectroscopic Characterizations of Low-Spin [Fe(4,4-dimethyl-2,2- bipyridine)3] (NCS)2/H2O Prepared from High-Spin Iron(II) Dithiocyanate Tetrapyridine,” J. Mol. Struct. 785, 21–26 (2006).
K. ARAKI, E. MIZUGUCHI, H. TANAKA and T. OGAWA, “Preparation of Very Reactive Thiol-Protected Gold Nanoparticles: Revisiting the Brust-Schiffrin Method,” J. Nanosci. Nanotechnol. 6, 708–712 (2006).
T. OGAWA, W. HUANG and H. TANAKA, “Morphology and Electric Properties of Nonathiophene/Au Nano-Composite Thin Films Formed between 1 mm Gapped Electrodes,” Mol. Cryst. Liq. Cryst. 455, 299–303 (2006).
H. TANAKA, T. YAJIMA, M. KAWAO and T. OGAWA, “Electronic Properties of Single-Walled Carbon Nanotube/100mer Porphyrin System Measured by Point-Contact Current Imaging Atomic Force Microscopy,” J. Nanosci. Nanotechnol. 6, 1644–1648 (2006).
H. OZAWA, M. KAWAO, H. TANAKA and T. OGAWA, “Synthesis of End-Functionalized p-Conjugated Porphyrin Oligomers,” Tetrahedron 62, 4749–4755 (2006).
R. NEGISHI, T. HASEGAWA, K. TERABE, M. AONO, T. EBIHARA, H. TANAKA and T. OGAWA, “Fabrication of Nanoscale Gaps Using a Combination of Self-Assembled Monolecular and Electron Beam Lithographic Techniques,” Appl. Phys. Lett. 88, 223111 (2006).
H. TANAKA, P. S. WEISS and M. W. HORN, “Fabrication of Periodic Standing Rod Arrays by the Shadow Cone Method,” Int. J. Nanosci. 5, 815 (2006).
M. E. ANDERSON, L. P. TAN, M. MIHOK, H. TANAKA, M. W. HORN, G. S. MCCARTY and P. S. WEISS,
“Photolithographic Structures with Precise Controllable Nanometer-Scale Spacings Created by Molecular Rulers,” Adv. Mater. 18, 1020 (2006).
H. TANAKA, M. W. HORN and P. S. WEISS, “A Method for the Fabrication of Sculptured Thin Films of Periodic Arrays of Standing Nanorods,” J. Nanosci. Nanotechnol. 6, 3799 (2006).
B -3) 総説、著書
小川琢治 , 「4. 電気物性の測定」, ナノテクノロジー入門シリーズ , 「ナノテクのための工学入門」, ＩＩ. ナノ構造体の応用測定工 学 (2006).
小川琢治 , 「分子配向技術の将来に向けて」, 機能材料（シーエムシー）「分子配向技術の基礎と応用の可能性」, 2月号 , 28–34 (2006).
B -4) 招待講演
小川琢治, “Construction of Organic Nano-Structures and Studies on Their Electronic Properties,” International Conference on Nanoscience and Nanotechnology (ICNSNT2006), Chennai (India), August 2006.
小川琢治, “Construction of Organic Nano-Structures and Studies on Their Electronic Properties,” 台湾－日本二国間シンポジウ
ム, F ukuoka, March 2006.
小川琢治, “Construction of Organic Nano-Structures and Studies on Their Electronic Properties,” The Sixth France-Japan Workshop on Nanomaterials, Sapporo, March 2006.
小川琢治, “Construction of Organic Nano-structures and Studies on Their Electric Properties,” 3rd Japan-India Workshop on Molecular and Supramolecular Materials, Tokyo, February 2006.
小川琢治 , 「有機物質のナノ電子物性」, 東大物性研短期研究会 , 2006年 4月.
小川琢治 ,「単一分子素子を目指したナノ構造体の生成とナノ計測」, 生産開発科学研究会 , 2006年 10月. 田中啓文 , 「有機分子でナノ構造やナノデバイスを作る」, 結晶化学セミナー , 京都大学化学研究所 , 2006年 7月.
B -6) 受賞
田中啓文 , 平成１８年ナノ学会第４回大会 , Best Y oung Presenter A ward (2006).
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
有機合成協会 幹事 (1997-1998).
国際高等研究所 特別研究「次世代エレクトロニクスに向けての物質科学とシステムデザイン」 プロジェクトメンバー (2001-2005).
応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会 幹事 (2002-2004). 国際高等研究所「電子系の新しい機能」 プロジェクトメンバー (2005- ). 学会の組織委員
T he F irst International C onference on Molecular E lectronics and Bioelectrinics 組織委員 (2000). A sia Nano 2002, 組織委員 (2002).
Molecular and Bio-electronics International C onference 2, 組織委員 (2003). A sia Nano 2004, 組織委員 (2004).
International Symposium on Nano-organization and F unction, 組織委員 (2004). 分子エレクトロニクス研究会 , 組織委員 (2004).
A sia Nano 2006, 組織委員 (2006). 文部科学省、学術振興会等の役員等
文部科学省 科学技術政策研究所科学技術動向研究センター 専門調査員 (2000- ). 日本学術振興会産学協力研究委員会「分子ナノテクノロジー研究委員会」委員 (2001-2006).
日本学術振興会「次世代エレクトロニクスに向けての物質科学とシステムデザインに関する研究開発専門委員会」委員 (2001-2005).
文部科学省学術審議会専門委員会科研費審査委員 (2003- ).
日本学術振興会「電子系の新しい機能に関する研究開発専門委員会」委員 (2005- ). その他
独立行政法人通信総合研究所基礎先端部門関西先端研究センターナノ機構グループ 併任職員 (2000-2006).
東京大学物性科学研究所 嘱託研究員 (2000-2001). 産業総合研究所 客員研究員 (2002-2006).
科学技術振興事業団 戦略的基礎研究「精密分子設計に基づくナノ電子デバイス構築」 チームアドバイザー (2002- ).
B -10)外部獲得資金
重点領域研究 , 「含ビスマス- インターエレメント化合物の研究」, 小川琢治 (1997年 -1999年 ).
西田記念基礎有機化学研究助成 , 「機能性有機分子の合成とマイクロ電極アレイを用いた有機分子デバイス化の研究」, 小川 琢治 (1997年 ).
委任経理金 , 住友金属鉱山 , 小川琢治 (1997年 - ). 長瀬科学技術振興財団 , 小川琢治 (1998年 ).
基盤研究 (B), 「分子エレクトロニクスに最適化した光機能性有機分子の合成と物性の研究」, 小川琢治 (1999年 -2001年 ). 科学技術振興事業団さきがけ研究２１, 「ナノ電極 / 有機分子組織体による次世代電子素子の創出」, 小川琢治 (1999年 -2002 年 ).
基盤研究 (C ) 企画調査 , 「分子スケールエレクトロニクス」, 小川琢治 (2000 年 ).
科学技術振興事業団戦略的基礎研究 , 「巨大ポルフィリンアレーのメゾスコピック構造デバイス」, 小川琢治 (2001年 -2006年 ). 萌芽研究 , 「機能性有機分子による単電子トランジスターの構築」, 小川琢治 (2002 年 -2003年 ).
基盤研究 (A ), 「ナノ環境を利用した有機分子高次組織体の構築とその電子物性の研究」, 小川琢治 (2003年 -2006年 ). 委任経理金 ビジョンアーツ（株）「分子エレク, トロニクスに関する研究」, 田中啓文 (2004年 ).
萌芽研究 , 「ナノ球リソグラフィーとシャドーコーン方によるナノロッド配列の作製とその光学特性評価」, 田中啓文 (2004年 -2005年 ).
文部科学省科学技術試験研究「ナノテクノロジー・材料を中心とした融合新興分野研究開発」に関する研究開発 , 「原子スイッ チを用いた次世代プログラマブル論理演算デバイスの開発—ナノギャップ形成に関する研究」, 小川琢治、田中啓文 (2005 年 - ).
委任経理金 ビジョンアーツ（株）「分子エレク, トロニクスに関する研究」, 田中啓文 (2005年 ).
研究助成石川カーボン科学技術振興財団 , 「カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子に関する研 究」, 田中啓文 (2005年 ).
研究助成島津科学技術振興財団 , 「単層カーボンナノチューブ配線上へのナノサイズ分子デバイスの配置と点接触電流イ メージング原子間力顕微鏡を用いた特性評価」, 田中啓文 (2005年 ).
若手研究 ( B ) , 「カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子の電気特性評価」, 田中啓文 (2006年 -2007年）.
C ) 研究活動の課題と展望
新たな測定法がかなり完成に近づきつつある。PC I-A F M はかなりの進展があり，ノイズがかなり減ったことにより空間分解能 が大幅に上がった。これにより，これまでになく詳細な議論が可能になった。ただ，まだ nA レベルの電流像しか信頼性高く 計測できないので，pA レベルの計測が可能になるように更にノイズの低減法を考えなくてはいけない。これができると，より 広い範囲の有機単一分子の電流特性の空間分布計測が可能になり，ナノサイエンスの新たな次元に入ることが可能になる。 また，二探針原子間力顕微鏡のシステムで同様のことが可能になると，更に測定可能な対象を増やすことができ，研究の進
展が加速できるようになる。分子定規法によるナノギャップ電極の作成も進展があったが，1〜 3 nmレベルのギャップが再現 性良く作成できるようになると更に研究の対象が増えるようになる。次年度からは，有機合成と分子の自己組織化に重心を移 して，こうした新しい分子系をこれまでに蓄積したナノ技術を利用して計測することで新たな科学を見出したい。
全く新しい展開として，こうしたナノテクノロジーとテラヘルツ科学あるいは強光子場科学との融合を考えている。これにより 新たな科学の新分野を創設することが可能になるかもしれないと期待している。
鈴 木 敏 泰（助教授） （1998 年 1 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：有機合成化学
A -2) 研究課題：
a) 有機 E L 素子のため有機半導体の開発
b) 電界効果トランジスタのための有機半導体の開発
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) パーフルオロフルオレンオリゴマーは，優れた電子注入性，電子輸送性，およびホールブロック性が期待され，高 性能な電子輸送材料として興味深い。今年度，3 量体および 4 量体（PF-nT; n = 3, 4）の合成とキャラクタリゼーショ ンを行った。これらの化合物は無色の固体であり，結晶性であるパーフルオロフェニレンオリゴマーとは異なり， 150–170 度にガラス転移を示すアモルファス材料である。また，有機溶媒にもよく溶けるため，真空蒸着だけでな くスピンコートによるウェットプロセスも可能である。サイクリックボルタンメトリー（C V ）の測定によると，2 電子還元まで可逆であり，還元電位もパーフルオロフェニレンオリゴマーに比べかなりプラス側にシフトしている。 蛍光あるいは燐光発光材料を用いた有機 E L素子を試作したところ，電子注入性，電子輸送性ともに非常に高いこ とがわかった。
B -2) 国際会議のプロシーディングス
Y. SAKAMOTO, T. SUZUKI, M. KOBAYASHI, Y. GAO, Y. INOUE and S. TOKITO, “Perfluoropentacene and Perfluorotetracene: Syntheses, Crystal Structures, and FET Characteristics,” Mol. Cryst. Liq. Cryst. 444, 225–232 (2006).
B -3) 総説、著書
阪元洋一、鈴木敏泰 , 「π 共役系有機半導体〜 n 型半導体を中心に〜」, 進化する有機半導体 , エヌ・ティー・エス, 140–147 (2006).
阪元洋一、鈴木敏泰 , 「フッ素化ペンタセンの有機薄膜トランジスタへの応用」, フッ素系材料の応用技術 , シーエムシー出版 , 137–147 (2006).
B -8) 他大学での講義、客員
名古屋大学大学院環境学研究科 , 「物質環境学特別講義」, 2006年 10月 5日, 12月 14日.
B -10)外部獲得資金
基盤研究 (C ), 「有機 E L 素子のためのアモルファス性有機電子輸送材料の開発」, 鈴木敏泰 (1999年 -2000 年 ).
基盤研究 (B)（展開）「フ, ッ素化フェニレン化合物の有機 E L ディスプレーへの実用化研究」, 鈴木敏泰 (2000 年 -2001年 ). 基盤研究 (B)（一般）「有機, トランジスタのための n 型半導体の開発」, 鈴木敏泰 (2002 年 -2003年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
有機薄膜太陽電池は，有機 E L 素子および有機トランジスタに続く第三の有機半導体の応用分野として注目されている。有 機太陽電池においてシリコンあるいは色素増感太陽電池にない特徴として，①極端に薄く，軽くできる，②フレキシブルであり， どのような形状にも対応できる，③ウエットで作成できればコストがかなり抑えられる等が挙げられる。では，実用化の目途で ある効率 10% を超える有機太陽電池を開発することは可能だろうか？ 私は素子構造と材料の両面からアプローチし，これ を実現していきたいと考えている。
田 中 彰 治（助手） （1989 年 4 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：非ベンゼン系芳香族化学、分子スケールエレクトロニクス
A -2) 研究課題：
a) 大型分子内における単一荷電キャリアーの外的制御原理の探索 b) 各種基板表面における鎖状大型分子の合目的分子配列に関する研究
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) 非周期型・定序配列性高分子アーキクチャの分子スケールエレクトロニクスへの展開として，当研究室では「単一 巨大分子内単電子／正孔素子回路」の逐次精密構築について検討を進めている。「位置選択的カップリング用の置 換基」と「H U B 機能ユニット（これを基点として数ステップ以内に２０種以上の機能ユニットに変換可能）」を付 与した 1–10 nm 長級の汎用構築ブロックのグラムスケールの合成法を確立した。これにより分子鎖長を 1–30 nm の 範囲で 1 nm 刻みで指定することが可能となり，かつ様々なサイズとタイプのポテンシャル井戸やポテンシャルバ リアを任意の位置に導入することについても実験的に目処をつけた。結果，理論や単分子計測グループにとっても 新鮮で魅力ある分子群の提供を行えるようになったと考えている。また，計測結果からのフィードバックにも従来 よりも迅速に対応可能となっている。
b) 本項目は，横浜市大・横山Ｇとの共同研究に基づく。嵩高いブロック状置換基と長鎖アルキル基を合せ持つチオフェ ンオリゴマー分子は，基板上での分子鎖内配座異性体や鏡像異性体の S T M による識別が容易なことが判明したの を契機に，「分子構造」と「基板上での分子鎖配座や分子集合形態」との相関について詳細かつ系統的に検討を進 めることにした。現在までに，主鎖長やアルキル側鎖長を系統的に変化させた１０種以上のチオフェンオリゴマー を作製し，A u(111)，A g(110)，C u(100) 表面上における存在形態を高分解 S T M で観測した。従来，オリゴチオフェ ンの基板上での集合様式は単結晶中のそれと類似する… … との一見当然そうな知見が報告されていたが，低被覆率 条件下に特殊な形状の置換基を有する系では多様な分子配向が認められた。その支配因子を明らかにすることから， 懸案の「基板上での大型分子の合目的・精密配置」の方法論にアプローチしている。
B -1) 学術論文
T. YOKOYAMA, S. KURATA and S. TANAKA, “Direct Identification of Conformational Isomers of Adsorbed Oligothiophene on Cu(100),” J. Phys. Chem. B 110, 18130–18133 (2006).
B -7) 学会および社会的活動 学会の組織委員
分子研分子物質開発研究センター・特別シンポジウム「分子スケールエレクトロニクスにおける新規分子物質開発」主催者 (1998).
応用物理学会・日本化学会合同シンポジウム「２１世紀の分子エレクトロニクス研究の展望と課題—分子設計・合成・ デバイスからコンピュータへ—」日本化学会側準備・運営担当 (2000).
第１２回日本ＭＲＳ学術シンポジウム：セッション H「単一電子デバイス・マテリアルの開発最前線〜分子系・ナノ固体系 の単一電子デバイス〜」共同チェア (2000).
F irst International C onference on Molecular E lectronics and Bioelectronics 組織委員 (2001).
B -10)外部獲得資金
基盤研究 (C )(2), 「定序配列・低エネルギーギャップ型高次ヘテロ環π 共役オリゴマーの構築」, 田中彰治 (1996年 -1997年 ). 基盤研究 (C )(2), 「高度の電子輸送能を有するナノスケール単一分子電線の創出」, 田中彰治 (1998年 -1999年 ).
基盤研究 ( C ) (2) , 「シリコンナノテクノロジーとの融合を目指した機能集積型巨大パイ共役分子の開発」, 田中彰治 (2000 年 -2001年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
この一年で，これまで開発してきた単電子／正孔素子用の分子モジュールの組み立てが進み，いかにもそれらしい雰囲気の 大型分子ができてきた。結果，理論や分子計測の共同研究者の方々に，遠慮なくプレッシャーをかけることができる。但し， 測定結果から手厳しいカウンターが返ってくる確率は多大であるが，それこそが学際的研究の醍醐味であろう。また，「何が 可能になったか」を理解した人からは，必要な分子について具体的かつ理想的（←無理難題と同義）な仕様の指定がくるよう になるが，それには体力勝負で期待に応なければならないと考えている。それにより，いにしえの「定番分子」が威張っている 世界にいる方々を，豊潤で未開の非周期型・定序配列性π 共役巨大分子の世界に誘うためである。キャッチコピーは「分子 科学の出エジプト」であるが，出エジプトした人々は４０年間荒野を放浪後，殆どが約束の地にたどり着けなかったことは内緒 にしておくべきであろう。
ナノ触媒・生命分子素子研究部門
魚 住 泰 広（教授） （2000 年 4 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：有機合成化学、有機金属化学
A -2) 研究課題：
a) 完全水系メディア中での触媒反応
b) 高機能ハイブリッド金属錯体触媒・金属ナノ触媒の設計・開発 c) 新しい遷移金属錯体の創製
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) パラジウム錯体触媒，ロジウム錯体触媒などを両親媒性高分子によって機能修飾することで，これら遷移金属錯体 触媒有機変換工程の多くを完全水系メディア中で実施することに成功した。水中不均一での高立体選択的触媒反 応の開発を世界にさきがけて成功した。
b) 高分子分散型ナノ粒子金属触媒（有機高分子－金属粒子のハイブリッド），メソポーラスシリカ担持分子性遷移金 属錯体（無機担体－有機金属のハイブリッド），金属架橋高分子の自己集積触媒（架橋構造と触媒機能のハイブリッ ド）を開発した。マイクロ流路内の層流界面での自己集積錯体触媒膜の創製に成功した。
c) 新しいピンサー錯体の合成方法論を確立した。新方法論によって従来にない全く新しいピンサー錯体合成が可能と なり，その物性，反応性を明らかとしつつある。
B -1) 学術論文
Y. UOZUMI and M. KIMURA, “Asymmetric p-Allylic Etherification of Cycloalkenyl Esters with Phenols in Water Using a Resin-Supported Chiral Palladium Complex,” Tetrahedron: Asymmetry 17, 161–166 (2006).
Y. M. A. YAMADA and Y. UOZUMI, “A Solid-Phase Self-Organized Catalyst of Nanopalladium with Main-Chain Viologen Polymers: a-Alkylation of Ketones with Primary Alcohols,” Org. Lett. 8, 1375–1378 (2006).
T. KUBOTA, Y. SAKUMA, K. SHIMBO, M. TSUDA, M. NAKANO, Y. UOZUMI and J. KOBAYASHI, “Amphezonol A, a Novel Polyhydroxyl Metabolite from Marine Dinoflagellate Amphidinium sp,” Tetrahedron Lett. 47, 4369–4371 (2006). T. KIMURA and Y. UOZUMI, “PCP Pincer Palladium Complexes and Their Catalytic Properties: Synthesis via the Electrophilic Ligand Introduction Route,” Organometallics 25, 4883–4887 (2006).
Y. UOZUMI, T. SUZUKA, R. KAWADE and H. TAKENAKA, “p-Allylic Azidation in Water with an Amphiphhilic Resin- Supported Palladium-Phosphine Complex,” Synlett 2109–2113 (2006).
Y. KOBAYASHI, D. TANAKA, H. DANJO and Y. UOZUMI, “A Combinatorial Approach to Heterogeneous Asymmetric Aquacatalysis with Amphiphilic Polymer-Supported Chiral Phosphine-Palladium Complexes,” Adv. Synth. Catal. 348, 1561–1566 (2006).
Y. M. A. YAMADA, Y. MAEDA and Y. UOZUMI, “Novel 3D Coordination Palladium-Network Complex: A Recyclable Catallyst for Suzuki-Miyaura Reaction,” Org. Lett. 8, 4259–4262 (2006).
Y. YOZUMI and T. SUZUKA, “p-Allylic C1-Substitution in Water with Nitromethane Using Amphiphilic Resin-Supported Palladium Complexes,” J. Org. Chem. 71, 8644–8646 (2006).
B -3) 総説、著書
魚住泰広、山田陽一 , 「次世代型錯体触媒による水系有機分子変換：固体化と高機能化」, 科学フロンティア(16) (2006).
B -4) 招待講演
魚住泰広, “Heterogeneous Aquacatalysis with Polymeric Palladium Complexes toward Ideal Organic Synthesis,” Catalysis Society of Japan-Junior Association, Hakone (Japan), August 2006.
魚住泰広 , 「『水と油』が助け合う化学」, 文部科学省科学研究費補助金「研究成果公開発表 ( A )」ものづくり 化学の不思議と 夢 , 東京 , 2006年 10月.
Y. UOZUMI, “Asymmetric Heterogeneous Aquacatalysis Toward Ideal Organic Synthesis,” Gratama Workshop 2006, Awajishima (Japan), October 2006.
Y. UOZUMI, “Asymmetric Heterogeneous Aquacatalysis with Amphiphilic Polymeric Palladium,” Sino-Japanese Symposium on Green Chemical Synthesis, Beijing (China), October 2006.
Y. M. A. YAMADA, “Preparation of Self-Organized Catalysts and Their Application to Organic Transformations,” Sino-Japanese Symposium on Green Chemical Synthesis, Beijing (China), October 2006.
Y. UOZUMI, “Heterogeneous Aquacatalytic Organic Reactions with Amphiphilic Polymer-Supported Palladium Complexes and Nanoparticles,” SIOC Seminer, Shanghai (China), December 2006.
山田陽一 , 「自己組織化による不溶性超分子金属触媒創製」, Organometallic Seminar X X X IV 「錯体触媒のニューフェーズ」, 東京 , 2006年 12月.
B -5) 特許出願
特願 2006-056193, 「マイクロリアクターでの触媒調整と反応」, 魚住泰広、山田陽一、福山尚志、別府朋彦、北森武彦、上野 雅晴 , 2006年 .
B -6) 受賞、表彰
魚住泰広 , 有機合成化学協会研究企画賞 (1992). 魚住泰広 , 日本薬学会奨励賞 (1997).
山田陽一 , 有機合成化学協会研究企画賞 (1998). 山田陽一 , 井上研究奨励賞 (2000).
山田陽一 , 日本薬学会奨励賞 (2005).
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
地球環境産業技術研究機構（R IT E ）技術評価分科会委員会 (2002-2004). コンビナトリアル・ケミストリー研究会代表幹事 (1998- ).
有機合成化学協会支部幹事 (1998- ). 学会の組織委員
名古屋メダル実行委員 (2000- ).
International Conference on Organic Synthesis 実行委員 (2002-2004). IUPAC meeting “Polymer in Organic Chemistry 2006” 実行委員 (2004-2006).
OMCOS 14 組織委員 (2006- ). 文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会第 116 委員会委員 (1998- ).
日本学術振興会科学研究費補助金第一次審査員 (2002- ). 科学振興調整費審査委員 (2003-2004).
振興調整費「新機能材料開発に資する強磁場固体ＮＭＲ」研究運営委員 (2004- ). 学会誌編集委員
日本化学会速報誌編集委員 (2001-2002). SYNLETT 誌アジア地区編集主幹 (2002- ).
Tetrahedron Asymmetry 誌アドバイザリ－ボード (2002- ). SYNFACTS 誌寄稿委員 (2005- )（山田陽一）.
その他
科学技術振興機構 C R E ST 研究「水中での精密分子変換を実現するナノ遷移金属触媒創製」, 研究リーダー .
B -8) 他大学での講義、客員
京都大学大学院工学研究科 , 非常勤講師 , 2006年 4月 1日-9月 30日.
名古屋大学工学部工学研究科 , 非常勤講師 , 2006年 4月 10日-2007年 3月 31日. 鳥取大学工学部物質工学科 , 非常勤講師 , 2006年 10月 1日-2007年 3月 31日.
B -9) 学位授与
皆川真規 , “ Preparation of NC N imino pincer palladium complexes and their properties,” 2006年 3月, 博士（理学）. 木村将浩 , “ T ransition Metal-Catalyzed A symmetric A llylic E therificatioons,” 2006年 3月, 博士（理学）.
B -10)外部獲得資金
基盤研究 (B)（展開研究）「水中での触媒的有機合成プロセス, ：環境負荷物質のゼロエミッション化」, 魚住泰広 (1999年 -2001 年 ).
基盤研究 (B)（一般研究）「水中有機合成を実現する両親媒性固相担持触媒の開発」, , 魚住泰広 (1999年 -2000 年 ). 特定領域研究（公募：領域番号 283）「触媒的不斉ワ, ッカー反応」, 魚住泰広 (1999年 -2001年 ).
特別研究員奨励費 , 「高効率アリル位不斉酸化を実現する錯体触媒の開発研究」, Heiko Hocke (2000 年 -2001年 ). 特定領域研究（公募：領域番号 412）「高い不斉誘起能を持つ新規複素環ユニ, ット開発」, 魚住泰広 (2001年 -2003年 ). 特定領域研究（計画：領域番号 420）「完全水系中での遷移金属触媒反応場」, , 魚住泰広 (2002 年 -2005年 ).
基盤研究 (A )（一般研究）「水中で機能する高分子分散型複合金属ナノ触媒の創製」, , 魚住泰広 (2003年 -2006年 ).
特定領域研究（計画：研究項目番号 A 03）「理想化学変換プロセス, を実現する新しい水中機能性個体触媒の開発」, 魚住泰広 (2006年 -2009年 ).
受託研究（ＲＩＴＥ）「優秀研究企画」, , 魚住泰広 (2001年 -2002 年 ).
受託研究（マイクロ化学プロセス組合：NE DO・再委託）, 魚住泰広 (2002 年 -2004年 ). 受託研究（日本化学会：科学振興調整費・再委託）, 魚住泰広 (2000 年 ).
受託研究（第一製薬）, 魚住泰広 (2001年 -2002 年 ).
受託研究（科学技術振興機構）, 魚住泰広 (2003年 -2004年 ).
奨学寄付金（日産化学）「新規有機合成手法開発研究助成」, , 魚住泰広 (2000 年 -2006年 ). 奨学寄付金（ゼリア新薬）「学術研究助成」, , 魚住泰広 (2000 年 -2001年 ).
奨学寄付金（クラレ）「学術研究助成」, , 魚住泰広 (2000 年 -2001年 ).
奨学寄付金（高砂香料）「不斉合成触媒開発研究助成」, , 魚住泰広 (2000 年 -2005年 ). 奨学寄付金（和光純薬）「学術研究助成」, , 魚住泰広 (2000 年 ).
奨学寄付金（旭硝子財団）「学術研究助成」, , 魚住泰広 (2000 年 -2001年 ). 奨学寄付金（上原記念生命科学財団）「学術研究助成」, , 魚住泰広 (2001年 ). 奨学寄付金（住友財団）「基礎科学研究助成」, , 魚住泰広 (2001年 ).
研究奨励金（東レ財団）「科学研究助成」, , 魚住泰広 (2002 年 ).
科学技術振興機構 C R E ST 研究 , 「水中での精密分子変換を実現するナノ遷移金属触媒創造」, 魚住泰広 (2002 年 -2007年 ). 若手研究 (B), 「高活性な相間移動固相触媒の創製と有機合成反応への展開」, 山田陽一 (2002 年 ).
若手研究 (B), 「高分子マトリックス化金属固相触媒の創製」, 山田陽一 (2004年 -2007年 ). 留学助成金（上原生命科学記念財団）「海外留学助成金」, , 山田陽一 (2003年 ).
奨学寄付金（上原記念生命科学財団）「学術研究助成」, , 山田陽一 (2005年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
数年前にゼロからのスタートを切った精密有機分子変換反応の aqueous-switching，heterogeneous-switching の試みも十分な 成果と蓄積を得て，現時点では高度な立体選択機能を合わせ持った触媒の開発に至り，さらには数段階の炭素－炭素結合 形成を経る多段階有機合成の全工程・全操作を有機溶剤を全く用いずに実現しつつある。その過程で従来の有機合成手法 では獲得し得ない疎水性相互作用に立脚した新規な反応駆動概念を提案することができた。今後さらに基礎科学的論証を 重ねる予定である。
またナノパラジウム粒子の高分子マトリクス内での発生・分散と固定化に成功し，アルコール酸化やハロゲン化芳香族の脱 ハロゲン反応など，グリーン化学の中心課題を解決しつつある。他の金属種に適用範囲を拡張しつつある。さらにメソポーラ スシリカ担持分子性遷移金属錯体，金属架橋高分子の自己集積触媒を開発に注力しつつあり，マイクロ流路内の層流界面 での自己集積錯体触媒膜の創製に成功した。
独自に開発した高立体選択的不斉ユニットであるpyrroloimidazolone 骨格ならではの有効な利用を推進しつつあり，上述の水 中不斉触媒プロセスの達成に加えて，新しいピンサー型錯体触媒の設計・開発に至っている。その過程で見いだしたリガン ド導入法によるピンサー錯体構築は従来の種々のピンサー型錯体調製と全く異なる錯体形成経路を経ることから，従来法で は合成困難であった立体規制に富むピンサー型錯体の自在調製に道筋をつけた。発展に注力したい。
現時点では競争的研究資金の獲得も順調であり，研究設備などは充足している。大学院生ならびに博士研究員の確保も問 題ない。しかし２００７年に C R E S T 研究は終了することから，その先の研究環境・活力を維持する上で今こそ従来以上の学 術成果の達成こそが重要である。
永 田 央（助教授） （1998 年 3 月 16 日着任）
A -1) 専門領域：有機化学、錯体化学
A -2) 研究課題：
a) 空間制御された大型有機分子内での電子移動
b) 金属錯体と有機色素を用いた光励起電子移動系の開発と触媒反応への展開 c) 金属錯体を用いた光合成酸素発生複合体のモデル研究
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) ポルフィリン・酸化還元活性デンドリマーの結合化合物の電気化学を拡散方程式を用いて解析し，多段階レドック ス分子の電気化学的過程の新しい解析方法を提案し発表した。
b) シクロペンタジエニルコバルトを構成要素とする新しいポルフィリン・コバルト錯体結合化合物を合成した。2,2'- ビピリジンを用いて結合した化合物の場合，ポルフィリンの蛍光が強く消光される。電気化学的データより，ポル フィリンからコバルト錯体への光励起電子移動が起きると考えられるが，一方溶媒の極性に対する消光効率の依存 性は電子移動機構で予想される傾向とは異なっていた。コバルト錯体のスピン状態が溶媒に依存して変化している 可能性が示唆される。
c) エンドウマメの光化学系 I I タンパク質複合体と合成マンガン錯体を用いて，光合成酸素発生中心の再構成実験を 行った。ある種のマンガン錯体を用いて再構成した場合，反応中心の光励起電子移動機能は回復するが，酸素発 生機能は回復せず，代わりに過酸化水素が生成することが見出された。酸素発生機構との関連が注目される。
B -1) 学術論文
Y. KIKUZAWA, T. NAGATA, T. TAHARA and K. ISHII, “Photo- and Redox-Active Dendritic Molecules with Soft, Layered Nanostructures,” Chem. Asian J. 1, 516–528 (2006).
B -2) 国際会議のプロシーディングス
T. NAGATA, T. NAGASAWA, S. K. ZHARMUKHAMEDOV and S. I. ALLAKHVERDIEV, “Reconstitution of the Water- Oxidizing Complex in Manganese-Depleted Photosystem II Preparations Using Binuclear Mn(II) and Mn(IV) Complexes,” PHOTOSYNTHESIS in the POST-GENOMIC ERA: Structure and Function of Photosystems, Pushchino (Russia), Aug. 2006 (2006).
T. NAGASAWA and T. NAGATA, “Synthesis and Electrochemistry of Cobalt Complexes Having Cyclopentadienyl Derivatives,” PHOTOSYNTHESIS in the POST-GENOMIC ERA: Structure and Function of Photosystems, Pushchino (Russia), Aug. 2006 (2006).
B -4) 招待講演
T. NAGATA, Y. KIKUZAWA, T. NAGASAWA, H. ITO, T. HINO, T. TAHARA and K. ISHII, “Electron Transfer Involving Redox-Pool Compounds: An Approach Towards Artificial Quinone Pool,” PHOTOSYNTHESIS in the POST-GENOMIC ERA: Structure and Function of Photosystems, Pushchino (Russia), August 2006.
永田 央 , 「キノンプールをつくる：合成化学から生体エネルギー変換への（ささやかな）アプローチ」, 分子研研究会「金属反 応活性点の機能と構造—その分子レベルデザイン—」, 分子科学研究所 , 2006年 3月.
永田 央 , 「人工分子でキノンプールをつくる」, 2006年度大阪大学蛋白質研究所セミナー・日本光合成研究会第６回ワーク ショップ「光合成研究の新たな潮流」, 大阪大学蛋白質研究所 , 吹田 , 2006年 10月.
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員 (1999-2000). 学会の組織委員
International Meeting “Photosynthesis in the Post-Genomic Era: Structure and Function of Photosystems” 組織委員 (2006).
学会誌編集委員
Biochimica and Biophysica (“Photosynthesis” Special Issue), Guest Editor (2006).
B -10)外部獲得資金
奨励研究 , 「光化学系 II の機能モデルを目指すポルフィリン含有複合超分子系の合成」, 永田 央 (1997年 -1998年 ). 萌芽研究 , 「無機ナノ粒子を包含する単一分子素子を用いた光合成物質変換」, 永田 央 (2003年 -2004年 ).
特定領域研究（公募研究）, 「デザインされた空孔を持つ有機分子と金属ナノ粒子の１：１複合体の調製」, 永田 央 (2004年 -2005年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
現在，酸素発生中心のモデル化合物の新展開を目指して，マンガン多核錯体の配位子開発を進めている。マンガン多核錯 体は合成の制御が非常に難しく，単純な配位子を用いた自己集積的な方法以外ではほとんど成功例がない。しかし，天然の 光化学系 I I ではタンパク質配位子を用いて多核錯体を作っており，配位子設計を正しく行えばマンガン多核錯体の合理的な 合成は原理的に可能でなければならない。また，正しく分子設計を行うことで，天然のタンパク質複合体に見られるような特 異的な分子間相互作用に基づく機能発現も期待できる。このような方向を目指して，ナノサイズ有機分子の分子設計と合成 に今後も努力していく。
櫻 井 英 博（助教授） （2004 年 4 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：有機化学
A -2) 研究課題：
a) お椀型共役化合物「バッキーボウル」の合成手法の開発と物性評価 b) 金属ナノクラスターを触媒とする新規反応の開発
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) フラーレン部分構造を有するボウル型共役化合物（バッキーボウル）は，フラーレン類のモデルとしてだけでなく， ヘテロフラーレン類の出発原料として，またそれ自身の特異な物理的性質を利用した新規物質の基本骨格として魅 力的な化合物群である。我々は，これらバッキーボウル・ヘテロフラーレン類の「シンプル」かつ「エレガント」 な合成経路を確立し，さらに合成した化合物の物性や錯体触媒への応用を目指している。今年度は，ボウルキラリ ティを有するC3対称バッキーボウルのエナンチオマー合成に関する研究を主に行った。その結果，パラジウムナ ノクラスター触媒を用いたハロアルケン類の位置・立体選択的環化三量化反応の開発に成功し，共通中間体となる 化合物の一般的合成手法を確立することが出来た。
b) ナノメートルサイズの金属クラスターはバルク金属とも単核金属錯体とも異なる特性を示すことから，従来にない 触媒の開発が期待される。特に金は金属表面と分子との相互作用が弱く，ほとんど触媒活性がないが，ナノ粒子に おいては酸化触媒としての活性が発現することが固体担持触媒において報告されている。本研究は，同センターナ ノ光計測研究部門の佃達哉助教授のグループとの共同研究で，昨年度開発した 1.3 nm 平均の粒子サイズを有する 水溶性金クラスターを用いると，ギ酸アンモニウム存在下，酸素の過酸化水素への変換反応が効率よく進行するこ とを見出した。また，1.3 〜 9.5 nm までの様々な平均粒径を有するクラスターの選択的調製方法を確立し，これら のクラスターを用いて，昨年報告したアルコール酸素酸化反応に関して極めて顕著なサイズ依存性を見出した。
B -1) 学術論文
M. T. S. RITONGA, H. SHIBATANI, H. SAKURAI, T. MORIUCHI and T. HIRAO, “Crystal Structure and Complexation Behavior of Quinonediimine Bearing Thiadiazole Unit,” Heterocycles 68, 829–836 (2006).
H. SAKURAI, H. TSUNOYAMA and T. TSUKUDA, “Aerobic Oxidation Catalyzed by Gold Nanoclusters as quasi- Homogeneous Catalysts: Generation of Hydrogen Peroxide Using Ammonium Formate,” Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 31, 521–524 (2006).
H. TSUNOYAMA, H. SAKURAI and T. TSUKUDA, “Size Effect on Catalysis of Gold Clusters Dispersed in Water for Aerobic Oxidation of Alcohol,” Chem. Phys. Lett. 429, 528–532 (2006).
H. MIZUNO, H. SAKURAI, T. AMAYA and T. HIRAO, “Oxovanadium(V)-Catalyzed Oxidative Biaryl Synthesis from Organoborate under O2,” Chem. Commun. 5042–5044 (2006).
B -4) 招待講演
櫻井英博 , 「金ナノクラスターを擬均一系触媒として用いる空気酸化反応」, 第４回化学・材料研究セミナー , 福岡 , 2006年 1月.
櫻井英博 , 「お椀型共役化合物—バッキーボウルの化学」, 分子研コロキウム, 岡崎 , 2006年 2月.
H. SAKURAI, “Synthesis and Properties of Sumanene and Related Buckybowls,” Department Seminar, M. S. University of Baroda, Vadodara (India), February 2006.
H. SAKURAI, “Two Topics of Nanoscience for Organic Chemistry ‘Buckybowls and Au Nanocluster,” Department Seminar, National Chemical Laboratory, Pune (India), February 2006.
H. SAKURAI, “Synthesis and Properties of Sumanene and Related Buckybowls,” Department Seminar, Indian Institute of Science, Bangalore (India), March 2006.
H. SAKURAI, “Two Topics of Nanoscience for Organic Chemistry ‘Buckybowls and Au Nanocluster,” Department Seminar, Indian Institute of Chemical Technology, Hyderabad (India), March 2006.
櫻井英博 , 「お椀型共役化合物「バッキーボウル」の合成戦略」, 特定領域研究「動的錯体の自在制御化学」終了年度公開シン ポジウム, 東京 , 2006年 6月.
H. SAKURAI, “Synthetic Strategy of Buckybowls,” International COE Symposium for Young Scientists on Frontiers of Molecular Science, Tokyo, August 2006.
櫻井英博 , 「お椀型共役化合物「バッキーボウル」の合成戦略」, 第２２回 若手化学者のための化学道場 , 総社 , 2006年 9月. H. SAKURAI, “Application of Metal Nanocluster Catalysts to Ring Construction Reactions,” 2006 Sino-Japanese Symposium on Green Chemical Synthesis, Beijing (China), October 2006.
B -5) 特許出願
特願 2006-305048, 「触媒作用を有する金担持微粒子、その製造方法及びそれを用いた酸化方法」, 青島貞人、金岡鍾局、矢 木直人、福山由希子、櫻井英博、佃達哉、角山寛規（国立大学法人大阪大学、大学共同利用機関法人自然科学研究機構、 丸善石油（株））, 2006年 .
国際出願 PC T /J P2006/323287, 「トリアザスマネン類、及び、その製造方法」, 櫻井英博、東林修平（大学共同利用機関法人自 然科学研究機構）, 2006年 .
B -6) 受賞、表彰
櫻井英博 , 有機合成化学協会研究企画賞 (2002).
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員 (2005- ).
B -10)外部獲得資金
奨励研究 (A ), 「アシルクロマート錯体を用いた有機合成反応の開発」, 櫻井英博 (1999年 -2000 年 ).
特定領域研究 (A )（公募研究）「Pd(0)/C r(CO), 6/CO 系による効率的新規カルボニル化反応の開発」, 櫻井英博 (1999年 ). 科学技術振興調整費 , 「高度な光機能を発現する有機金属分子システムの創製」, 櫻井英博 (2002 年 -2003年 ). 若手研究 (B), 「金属カルベノイドの実用的発生法と精密有機合成への応用」, 櫻井英博 (2003年 -2004年 ). 特定領域研究（公募研究）「動的カルベン錯体の設計と機能」, , 櫻井英博 (2003年 ).
特定領域研究（公募研究）「ボウル型共役配位子を有する金属錯体の動的挙動と機能」, , 櫻井英博 (2004年 -2005年 ). 特定領域研究（公募研究）「３次元リ, ンク実現のためのお椀型化合物の合成」, 櫻井英博 (2006年 -2007年 ).
特定領域研究（公募研究）「金ナノ, クラスターの触媒活性を実現するためのマトリクス開発」, 櫻井英博 (2006年 -2007年 ). 特定領域研究（公募研究）「バッ, キーボウルの自在構築」, 櫻井英博 (2006年 ).
倉田奨励金 , 「触媒的１電子酸化反応系の構築」, 櫻井英博 (2000 年 ).
ノバルティス科学振興財団 , 「アシル金属種を用いた新規合成手法の開発」, 櫻井英博 (2000 年 ).
医薬資源研究振興会研究奨励 , 「還元反応の再構築：金属亜鉛を用いた還元反応による多官能性化合物の選択的合成法の 開発」, 櫻井英博 (2001年 ).
近畿地方発明センター研究助成 , 「ボウル型共役炭素化合物のテーラーメイド合成」, 櫻井英博 (2002年 ).
徳山科学技術振興財団研究助成 , 「ヘテロフラーレン合成を指向したボウル型共役化合物合成法の開発」, 櫻井英博 (2004 年 ).
石川カーボン研究助成金 , 「バッキーボウル分子の一般的合成法の開発と物性評価」, 櫻井英博 (2004年 ).
旭硝子財団研究助成 , 「ヘテロフラーレン合成を指向したバッキーボウル分子の自在合成」, 櫻井英博 (2005年 -2006年 ). 住友財団基礎科学研究助成 , 「お椀型共役化合物「バッキーボウル」の自在合成」, 櫻井英博 (2005年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
研究室も３年目に入り，バッキーボウルの化学に関しては，一連の当初ターゲットの合成がそれぞれ最終段階に入りつつある。 化合物あっての物質科学研究なので，なるべく早い段階で分子研発の（本当の意味での）新物質を世に送り出したいと考えて いる。どのターゲットもまだまだ困難な段階を残しているが，各メンバーの実力を発揮して乗り越えていってもらえるものと確 信している。
佃グループとの共同研究による金ナノクラスター触媒の化学は，現在印刷中の論文を含めて，一通りのまとめが出来たのでは ないかと考えている。ただし，最近になって金クラスターの新たな触媒機能を見出しており，また他大学との協力研究による 応用研究も順調に進行しており，今後も双方の得意分野で充分な進展が期待できる。
今年度は最低限の測定機器もそろい，一通りの実験を自前で出来る環境を整えることが出来た。またインド国立化学技術研 究所（IIC T ）との，バッキーボウルの理論計算に関する共同研究も開始した。今後は人材の確保が重要課題になると考えている。
ナノ光計測研究部門
松 本 吉 泰（教授） （2003 年 4 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：表面科学、分子分光学
A -2) 研究課題：
a) 時間分解第二高調波発生による固体表面核波束ダイナミックスの研究 b) 時間分解和周波分光における金属表面上での振動ダイナミックス c) 和周波顕微分光装置の試作
d) チタニア表面での金ナノクラスターの構造と反応
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) 本研究課題では電子状態間の遷移に伴いどのように吸着種の振動がコヒーレントに励起でき（振動核波束の生成）， また，その振動核波束のダイナミックスをフェムト秒領域でのポンプ･プローブ表面第二高調波発生の実験により 調べた。本年度は Pt(111) 表面に吸着した Kにおけるコヒーレント振動（K –Pt 伸縮振動モード）の減衰挙動に関す る被覆率依存性を詳細に調べた。その結果，K がとる超構造に応じて K –Pt 伸縮振動の周波数が異なること，コーヒー レント振動の位相緩和には Kの横方向の低波数モードとの結合が重要であることを見出した。
b) 時間分解和周波分光法により P t(111) 表面と氷の超薄膜との界面に吸着した C O 単分子層の振動励起・失活ダイナ ミックスについて研究を行った。可視光の励起パルスにより金属表面中の電子温度は急速に上昇し，このホット電 子は C O の表面方向の低波数モードを励起する。この励起・脱励起のダイナミクスは和周波スペクトルにおける C O 伸縮振動モードのピーク形状の時間変化をモニターすることにより知ることができる。水分子と相互作用する ことにより，C O はより金属のホット電子との相互作用が強くなることを見出した。
c） 可視・赤外和周波は，中心対称性が崩れた場所で発生するため，これを利用した分光法は表面や界面に鋭敏な振 動分光として，また，不整炭素を持つキラルな分子への応用など幅広い応用が考えられる。そこで，より局所的な プローブとしてこの分光法を用いるために和周波顕微分光装置を開発，試作した。これを用いて，金基板上のチオー ルの自己組織化膜のパターンの観測に成功した。
d） チタニア表面上の金ナノクラスターは C O の酸化反応などにおいて触媒能を示すことで注目されている。表面科学 的な研究では通常チタニア単結晶上に金を真空蒸着させることにより金ナノクラスターを生成しているが，ここで は佃グループとの共同研究により湿式で調整し，サイズ選択されたアルカンチオールを保護基とした金ナノクラス ターをチタニア単結晶表面にコートし，これを真空中で酸素，および，水素プラズマエッチングにより保護膜を除 去する方式をとった。走査型トンネル顕微鏡により，チオール保護基を持った金ナノクラスターはチタニア表面と は弱い相互作用をするが，保護基を除去すると表面と強く相互作用することが観察された。また，酸素エッチング 時に金ナノクラスター間の部分的な融合が起きることも明らかになった。
B -1) 学術論文
D. YAMAGUCHI, K. WATANABE, N. TAKAGI and Y. MATSUMOTO, “Photochemistry of Cyclohexane on Cu(111),” Phys. Chem. Chem. Phys. 8, 179–185 (2006).
M. FUYUKI, K. WATANABE and Y. MATSUMOTO, “Coherent Surface Phonon Dynamics at K-Covered Pt(111) Surfaces Investigated by Time-Resolved Second Harmonic Generation,” Phys. Rev. B 74, 195412 (6 pages) (2006).
B -3) 総説、著書
Y. MATSUMOTO and K. WATANABE, “Coherent Vibrations of Adsorbates Induced by Femtosecond Laser Excitation,” Chem. Rev. 106, 4234–4260 (2006).
B -4) 招待講演
Y. MATSUMOTO, “Coherent excitation and control of surface phonons,” American Physical Society March Meeting, Baltimore (U.S.A.), March 2006.
松本吉泰 , 「表面光化学における超高速ダイナミックス」, 日本化学会春季年会 , 船橋 , 2006年 3月.
K. WATANABE and Y. MATSUMOTO, “Coherent nuclear motions at alkali covered metal surfaces,” 46th IUVSTA Workshop
& 5th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics, Abashiri (Japan), May 2006.
K. WATANABE, M. FUYUKI and Y. MATSUMOTO, “Ultrafast vibrational dynamics of adsorbates on metal surfaces,” Into-Japan Joint Workshop on New Frontiers of Molecular Spectroscopy, Kobe (Japan), September 2006.
Y. MATSUMOTO, “Thermal and Photochemical Reactivity of Oxygen Atoms on Gold Nanocluster Surfaces,” The University of Tokyo International Symposium and The tenth ISSP International Symposium (ISSP-10) on Nanoscience at Surfaces, Kashiwa (Japan), October 2006.
松本吉泰 , 「フェムト秒非線形分光による表面ダイナミックスの観測」, ＮＩＭＳナノ計測センター研究成果発表会 , つくば , 2006 年 10月.
松本吉泰 , 「時間分解非線形分光による表面超高速ダイナミックスの観測」, 理研シンポジウム, 和光 , 2006年 11月. 渡邊一也 , 「表面吸着種の振動コヒーレンス」, 第２５回吸着分子の分光学的研究セミナー , 2006年 12月.
B -6) 受賞、表彰
Hanse Wissenschaftskolleg (Fellow of Hanse Institute for Advanced Studies), Germany (2002).
日本化学会学術賞 (2006).
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員 (1993-1994). 学会の組織委員
第１回 日米分子科学若手ワークショップ 組織代表者 (1991). 第８回 化学反応討論会 プログラム委員 (1992).
第５１回 岡崎コンファレンス 組織委員 (1994).
分子研研究会「分子－表面ダイナミクス」 組織委員 (1995).
大阪大学５０周年記念シンポジウム「固体表面動的過程」 組織委員 (1995). IMS International C onference 組織委員 (1997).
分子構造総合討論会 プログラム委員 (1997).
Ninth International C onference on V ibrations at Surfaces 組織委員 (1997). 2000 環太平洋国際化学会議 組織委員 (2000).
第２回表面エレクトロニクス研究会 実行委員長 (2000). 第２回分子科学研究会シンポジウム 組織委員 (2003).
10th Interanational W orkshop on Desorption Induced E lectronic T ransition プログラム委員 (2004). 分子構造総合討論会運営委員会 幹事 (2004-2006).
5th Symposium on Ultrafast Surface Dynamics 組織委員長 (2004-2006).
T he tenth ISSP International Symposium (ISSP-10) on Nanoscience at Surfaces 組織委員 (2005-2006). 分子科学研究会 幹事 (2005-2006).
第２２回化学反応討論会実行委員長 (2005-2006). 文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会学術参与 (1999-2004).
科学技術・学術審議会学術分科会科学研究費補助金審査部会理工系委員会委員 (2003-2005). 日本学術振興会科学研究費専門委員 (2006).
科学技術振興機構「戦略的創造研究推進事業」領域アドバイザー (2006- ). 日本学術会議連携会員 (2006- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
総合研究大学院大学グループ研究「光科学の新展開」研究代表 (1997-1999). その他
総合研究大学院大学光科学専攻長 (1999-2001). 総合研究大学院大学先導科学研究科科長 (2001-2005).
B -8) 他大学での講義、客員
名古屋大学大学院理学研究科 , 「表面における光化学と超高速過程（物理化学特別講義４）」, 2006年 7月 13日-14日.
B -9) 学位授与
山口 大 , 「金属表面におけるシクロヘキサンの光化学および光励起メカニズムに関する研究」, 2006年 3月, 博士（理学）.
B -10)外部獲得資金
基盤研究 (A )(2), 「表面ナノ構造物質を用いた反応制御」, 松本吉泰 (1999年 -2001年 ).
特別研究員奨励費 , 「金属表面上の自己組織化膜におけるフェムト秒電子移動ダイナミックス」, 松本吉泰 (2001年 -2002 年 ). 基盤研究 (B)(2), 「表面光反応の２次元サブナノマッピング」, 松本吉泰 (2002 年 -2003年 ).
特定領域研究 (A )(2), 「金属酸化物単結晶・色素吸着系における電子ダイナミックス」, 松本吉泰 (2001年 -2004年 ). 特定領域研究 (A )(2), 「チタニア表面上での金ナノ構造物質の電子状態と電子ダイナミックス」, 松本吉泰 (2005年 -2006年 ). 基盤研究 (S), 「時空間マッピングによる固体表面反応機構の解明」, 松本吉泰 (2005年 -2010年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
表面科学反応研究としては「固体表面上でのレーザー誘起反応ダイナミックス」の研究課題のもとで金属や半導体の清浄表 面に吸着した分子種の光誘起過程に開する研究に従事してきた。これをさらに発展させる方向で，２光子光電子分光，表面 第２高調波発生などの非線形分光により固体表面における超高速現象の解明，表面コヒーレントフォノンの実時間観測と制御 など，新しい観点から光誘起過程の機構と動的挙動に関する分子論的な理解を深めることに研究の主眼を置いている。また， 原子・分子レベルの分解能を持つ走査型トンネル顕微鏡による実空間観測により，吸着種の幾何学的構造と固体表面におけ る反応の空間・時間発展を明らかにすることも主要な研究課題の一つである。さらに，和周波発生分光などを用いた化学種 を識別する能力を持った時間・空間分解スペクトロスコピーやマイクロスコピーの手法を新たに開発し，不均一反応の根源的 な理解を促進する。
佃 達 哉（助教授） （2000 年 1 月 1 日着任）
A -1) 専門領域：物理化学、クラスター科学
A -2) 研究課題：
a) 有機保護金属クラスターの精密合成と構造評価 b) 有機保護金クラスターの触媒機能の探索・解明
A -3) 研究活動の概略と主な成果
a) 原子・分子レベルで組成が規定されたチオール保護金クラスターを系統的かつ大量に合成し，それらの基本的な構 造・物性と組成の相関を明らかにすることを目指している。
a1) 金 ( I ) チオール錯体の化学還元によって得られる金クラスターのサイズ系列が，チオールの分子骨格に応じて変化 することを見出した。この結果は，金クラスターの成長過程とチオール保護による成長停止過程が競合し，速度論 的な要因によってコアサイズが決定されることを表している。
a2) ポリマー保護金クラスターを前駆体としてアルカンチオール保護金クラスターを調製した。サイズ排除クロマトグ ラフィーで分画した後質量分析を行ったところ，55 量体など従来の金 ( I ) チオール錯体の化学還元では得られない 魔法数クラスターが単離された。この結果は，ポリマー存在下とチオール存在下での金コアの成長過程の違いによ るものと考えられる。
a3) チオール保護金クラスターを大過剰のチオール分子と反応させると，一般にはコアのエッチングが観測されるが， 魔法数クラスターAu25(SR)18のみはコアがエッチングされることなくチオール交換反応が起こることが明らかに なった。
a4) 組成が規定されたグルタチオン保護金クラスターの磁気円二色性測定を行い，金がスピン偏極していることを見出 した。A u– S 結合あたりの磁気モーメントがサイズに依存せずほぼ一定であることから，界面での電子移動によっ て生成した A u5d 軌道のホールが磁性の起源であると結論した。
a5) 代表的な軸不斉配位子である B INA P で保護された A u11量体の合成に成功した。金コアの光学遷移に付随した円二 色性が観測されたことから，ホスフィン２座配位によってコアが変形しているものと推定される。
a6) ホスフィン保護 A u11量体とアルカンチオールの反応によって，A u25量体の合成に成功した。単結晶Ｘ線構造解析 の結果，二つの正二十面体 A u13量体がチオールによって架橋・安定化された cluster-of-cluster 構造を持つことが明 らかになった。
a7) アルカンチオール保護金クラスターを電気化学的な方法で酸化あるいは還元し，エレクトロスプレーイオン化質量 分析法によって非破壊的に同定することが可能となった。
b) 擬均一系金クラスターの触媒作用の基本原理を理解し，さらには機能性有機分子との複合化によって新たな機能を もつナノ触媒の創製を目指している。
b1) ポリマー保護金クラスター（平均サイズ 1.3 nm）が，アルコール酸化やホモカップリング反応に対して広い適用性 を持つことを明らかにした。
b2) 金クラスターに銀を少量（10% 以下）ドープするとアルコール酸化反応の活性が増大した。X P S の結果から，合 金クラスター内の電子移動によって金が負電荷を帯びることが活性増大の直接的な要因であることを明らかにし た。
b3) 第０〜第３世代のホスフィンデンドロンで保護された金クラスターを合成し，触媒活性を検討した。
B -1) 学術論文
T. MAEYAMA, Y. NEGISHI, T. TSUKUDA, I. YAGI and N. MIKAMI, “Electron Localization in Negatively Charged Formamide Clusters Studied by Photodetachment Spectroscopy,” Phys. Chem. Chem. Phys. 8, 827–833 (2006).
H. SAKURAI, H. TSUNOYAMA and T. TSUKUDA, “Aerobic Oxidation Catalyzed by Gold Nanocluster as a Quasi- Homogeneous Catalyst: Generation of Hydrogen Peroxide Using Ammonium Formate,” Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 31, 521–524 (2006).
M. IMAMURA, T. MIYASHITA, A. TANAKA, H. YASUDA, Y. YANAGIMOTO, Y. NEGISHI and T. TSUKUDA,
“Spectroscopic Investigation of Dendrimer-Encapsulated Gold Nanoclusters,” Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 31, 517–520 (2006).
H. TSUNOYAMA, Y. NEGISHI and T. TSUKUDA, “Chromatographic Isolation of “Missing” Au55 Clusters Protected by Alkanethiolates,” J. Am. Chem. Soc. 128, 6036–6037 (2006).
Y. YANAGIMOTO, Y. NEGISHI, H. FUJIHARA and T. TSUKUDA, “Chiroptical Activity of BINAP-Stabilized Undecagold Clusters,” J. Phys. Chem. B 110, 11611–11614 (2006).
Y. NEGISHI, Y. TAKASUGI, S. SATO, H. YAO, K. KIMURA and T. TSUKUDA, “Kinetic Stabilization of Growing Gold Clusters by Passivation with Thiolates,” J. Phys. Chem. B 110, 12218–12221 (2006).
Y. NEGISHI, H. TSUNOYAMA, M. SUZUKI, N. KAWAMURA, M. M. MATSUSHITA, K. MARUYAMA, T. SUGAWARA, T. YOKOYAMA and T. TSUKUDA, “X-Ray Magnetic Circular Dichroism of Size-Selected, Thiolated Gold Clusters,” J. Am. Chem. Soc. 128, 12034–12035 (2006).
H. TSUNOYAMA, H. SAKURAI and T. TSUKUDA, “Size Effect in Aerobic Alcohol Oxidation Catalyzed by GoldClusters Dispersed in Water,” Chem. Phys. Lett. 429, 528–532 (2006).
B -3) 総説、著書
佃 達哉、角山寛規、柳本泰、根岸雄一 , 「チオール保護金クラスターの精密合成：サイズ特異的な構造・物性の解明に向 けて」, ナノ学会会報 4, 53–58 (2006).
佃 達哉 , 「有機保護金ナノクラスターのサイズ特異的な物性と機能」, Electrochemistry (Tokyo, Jpn.) 74, 346–350 (2006).
B -4) 招待講演
根岸雄一 , 「チオール単分子で保護された金クラスターの化学組成と安定性・構造」, 材料・界面部会共通基盤技術シンポジ ウム, 京都 , 2006年 1月.
佃 達哉 , 「金属クラスターの科学」，核融合科学研究会第１７回講演会，土岐，2006年 2月.
佃 達哉 , 「有機保護金クラスターの精密合成とサイズ特異的機能」, 1 ナノメートル構造研究会 , 東京 , 2006年 3月.
T. TSUKUDA, “Precision Synthesis of Thiolated Gold Clusters,” 6th Symposium on Application of Molecular Spins: From Nanomagnets to Biological Spin Systems, Nagoya, March 2006.
佃 達哉 , 「有機保護金属クラスターの精密系統合成法の開発とサイズ特異的機能の探索」, 分子科学研究会 , 岡崎 , 2006年 6月.
佃 達哉 , 「水中に分散した金クラスターの空気酸化触媒作用」, 第２２回化学反応討論会 , 岡崎 , 2006年 6月.
佃 達哉 , 「チオール保護金クラスターの精密合成—サイズ特異的な構造・物性の解明に向けて—」, 第３９回有機金属 若手の会夏の学校 , 京都 , 2006年 7月.
T. TSUKUDA, “Size-Specific Properties of Monolayer-Protected Gold Clusters,” International COE Symposium for Young Scientists on Frontiers of Molecular Science, Tokyo, August 2006.
佃 達哉 , 「有機保護金クラスター」, 1 ナノメートル構造研究会 , 仙台 , 2006年 9月.
T. TSUKUDA, “Aerobic Oxidations Catalyzed by Polymer-Supported Gold Clusters,” CREST 環境ナノ触媒領域ワークショップ
「グリーン有機合成の最前線」, K yoto, October 2006.
T. TSUKUDA, “Aerobic Oxidations Catalyzed by Polymer-Supported Gold Clusters,” Symposium on Green Chemical Synthesis, Beijing (China), October 2006.
T. TSUKUDA, “Structure and Properties of Gold Clusters Stabilized by Organic Molecules,” Sokendai Asian Winter School, Okazaki, November 2006.
B -6) 受賞、表彰
佃 達哉 , 第１１回井上研究奨励賞 (1995). 根岸雄一 , ナノ学会第４回大会若手講演賞 (2006). 角山寛規 , ナノ学会第４回大会若手講演賞 (2006). 佃 達哉 , GOL D2006 ベストプレゼンテーション賞 (2006).
B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員 (2003-2004).
電気学会光・量子場ナノ科学応用技術調査専門委員会委員 (2005- ). 学会の組織委員
第１３回日本 MR S 学術シンポジウムセッションチェアー (2001). 第１６回日本 MR S 学術シンポジウムセッションチェアー (2005). 文部科学省、学術振興会等の役員等
文部科学省学術調査官 (2005- ). 学会誌編集委員
「ナノ学会会報」編集委員 (2003-2004).
B -8) 他大学での講義、客員
筑波大学 , 「物理化学特論」, 2006年 1月 12日-13日.
東北大学学際科学国際高等研究センター , 客員助教授 , 2006年 10月- .
B -10)外部獲得資金
特定領域研究「元素相乗系化合物の化学（領域代表：宮浦憲夫）」, 「配位子保護金属クラスターの組成制御と機能探索」, 佃 達哉 (2006年 -2009年 ).
若手研究 ( B ) , 「金属サブナノクラスターにおける触媒機能のサイズ依存性と機能発現機構の解明」, 根岸雄一 (2006年 -2008 年 ).
第７回貴金属に関わる研究助成金制度 MMS 賞 , 「金サブナノクラスターの湿式調製法の開発および水中触媒への応用」, 佃 達哉 (2005年 ).
第７回井上フェロー採用, 「機能性有機分子と金クラスター複合化によるナノ反応場の精密構築」, 佃 達哉 (2005年 -2007 年 ).
基盤研究 (C )(2), 「単分子膜保護金属サブナノクラスターの電子状態と発光メカニズム」, 佃 達哉 (2004年 -2005年 ). 住友財団研究助成 , 「有機・金ナノクラスター複合体の精密合成と触媒機能の探索」, 佃 達哉 (2004年 ).
総研大共同研究 , 「有機・無機ナノ粒子複合体の構造と機能」, 佃 達哉 (2002 年 -2004年 ).
若手研究 ( B ) , 「化合物半導体クラスターにおける量子現象の解明 —単分散したクラスターの合成法の利用」, 根岸雄一 (2002 年 -2004年 ).
奨励研究 (A ), 「分子クラスター負イオンの電子構造と化学反応過程」, 佃 達哉 (1998年 -1999年 ). 奨励研究 (A ), 「分子クラスター表面における光誘起反応のダイナミクスに関する研究」, 佃 達哉 (1997年 ).
C ) 研究活動の課題と展望
チオール保護金属クラスターの電子構造・安定性・物性と化学組成の相関については，着実に基礎情報が収集されつつある。 しかし，これらの相関を統一的に理解するためには幾何構造の解明は不可欠である。チオール保護金クラスターの単結晶Ｘ
線構造解析という未踏の課題に取り組みたい。一方，金クラスターの触媒機能に関しては，2 nm 以下で空気酸化反応に対 して高い活性を示すことがわかったので，クラスターサイズを厳密に制御することに注力したい。
