出版社内容情報
本書は、弊誌『月刊機能材料』２０００年９・１０月号の特集「分子協調材料最前線-Ⅰ」「分子協調材料最
前線-Ⅱ」を単行本化したものです。内容は雑誌の転載となっております。
はじめに
分子協調材料は、"Harmonized molecular materials"と英訳される。この名前を冠した国家プロジェクトの立ち上げの際、あるいは、それを実施する過 程で、外国の複数の友人にこの言葉を話題に取り上げたところ、当初Harmonizedに違和感を抱いた。しかし、その言葉の趣旨を説明すると好感を持って それぞれ理解してくれた。むしろ、この言葉で端的に表現される概念に敬意が表されたといってよい。
「分子協調材料の研究開発」は平成9年度より5ヵ年計画で実施された国家プロジェクトの名称である。分子協調材料は、有機、・高分子、無機、金属な どの諸材料間で働く分子協調作用に基づいて創製されるさまざまな材料の総称であり、分子レベルでの構造制御および機能発現に特徴がある。その 後、類似した概念および名称も提案されているが、いわゆるナノテクを先取りしたプロジェクトと位置付けることができる。
このプロジェクトが取り上げる開発課題および具体的な内容については、同社で発行している月刊『機能材料』誌の2000年9月および10月号に「分子協 調材料最前線」と題する特集号で紹介されている。本書は、ナノテクノロジーへの関心の深まりを考慮し、また、この特集号が完売されたことを背景として 単行本化されたものである。「分子協調材料の研究開発」は2002年3月をもって終了し、多くの斬新な成果をあげているが、本書によって具体的な開発内 容を把握することができる。分子協調材料の重要や背景については、このプロジェクトの起点になった広範な調査研究が「分子協調材料の研究開発」（シ ーエムシー社、1998年）にまとめられており、本書と合わせて参考にしていただければ幸いである。
2002年7月
東京理科大学総合研究所
市村國宏
『機能材料』2000年9・10月特集号執筆時の
執筆者一覧
市村國宏
東京工業大学 資源化学研究所 光機能科学部門
【現】東京理科大学 総合研究所 教授／東京工業大学 名誉教授／産業技術総合研究所 研究顧問
玉置 敬
物質工学工業技術研究所 分子工学部
【現】産業技術総合研究所 物質プロセス研究部門
中村 徹
物質工学工業技術研究所 分子工学部 分子配列制御研究室
【現】産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ組織体グループ
松本睦良
物質工学工業技術研究所 分子工学部 分子配列制御研究室
【現】産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ組織体グループ
玉田 薫
物質工学工業技術研究所 高分子物理部／理化学研究所 フロンティア研究システム 局所時空間機能研究チーム
【現】産業技術総合研究所 光技術研究部門 有機超薄膜グループ
秋山陽久
物質工学工業技術研究所 分子工学部
【現】産業技術総合研究所 物質プロセス研究部門 機能分子化学グループ
安部浩司
物質工学工業技術研究所 高分子物理部
松澤洋子
（財）化学技術戦略推進機構 ＮＥＤＯ産業技術研究員
【現】産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ組織体グループ
呉 尚根
東京工業大学 物質化学創造専攻
中川 勝
東京工業大学 資源化学研究所
堀田 収
（財）化学技術戦略推進機構 分子協調材料研究体
【現】(財)産業創造研究所 柏研究所 光マテリアル研究部
李 星愛
物質工学工業技術研究所 分子工学部
吉田郵司
物質工学工業技術研究所 高分子物理部
【現】産業技術総合研究所 光技術研究部門 有機超薄膜グループ
谷垣宣孝
物質工学工業技術研究所 高分子物理部
【現】産業技術総合研究所 光技術研究部門 デバイス機能化技術グループ
八瀬清志
物質工学工業技術研究所 高分子物理部
【現】産業技術総合研究所 光技術研究部門
山木 繁
東京工業大学 大学院博士後期課程
【現】（株）関西新技術研究所 アドバンスドマテリアルズ研究部 境界領域グループ
松永代作
（財）化学技術戦略推進機構
Mina Han
東京工業大学 総合理工学研究科
森野慎也
東京工業大学 資源化学研究所
竹添秀男
東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻
星 肇
東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻
チョン・ドーハン
東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻
加藤隆史
東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻
溝下倫大
東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻
河村丞治
（財）化学技術戦略推進機構 研究開発事業部
【現】大日本インキ化学工業（株） 総合研究所 Ｒ＆Ｄ本部 新技術開発センター
小尾直紀
大日本インキ化学工業（株） 総合研究所
【現】大日本インキ化学工業（株） 本社 技術部
井上昌章
（財）化学技術戦略推進機構 研究開発事業部
【現】ＪＳＲ（株） 精密電子研究所 プロセス材料開発室
物部浩達
大阪工業技術研究所 有機機能材料部 複合体合成研究室
【現】産業技術総合研究所 関西センター 人間系特別研究体 メソフェーズ工学研究グループ
清水 洋
大阪工業技術研究所 有機機能材料部 複合体合成研究室
【現】産業技術総合研究所 関西センター 人間系特別研究体 メソフェーズ工学研究グループ
窪田好浩
岐阜大学 工学部 応用精密化学科
【現】岐阜大学 工学部 機能材料工学科
杉 義弘
岐阜大学 工学部 応用精密化学科
【現】岐阜大学 工学部 機能材料工学科
杉本憲昭
（株）豊田中央研究所
【現】（株）豊田中央研究所 フロンティア研究部門 フロンティア第4グループ
後藤康友
（株）豊田中央研究所
【現】（株）豊田中央研究所 フロンティア研究部門 フロンティア第７グループ
福嶋喜章
（株）豊田中央研究所
【現】（株）豊田中央研究所 第２特別研究室
清水愼一
（財）化学技術戦略推進機構 研究開発事業部／（株）クボタ 基盤技術研究所 材料研究室
【現】（株）クボタ 開発センター 材料研究グループ
清住嘉道
物質工学工業技術研究所 機能表面化学部
【現】産業技術総合研究所 東北センター メンブレン化学研究ラボ
松方正彦
早稲田大学 理工学部 応用化学科
小倉 賢
早稲田大学 理工学部 応用化学科
辰巳 敬
横浜国立大学 工学部 物質工学科
車 順愛
横浜国立大学 工学部 物質工学科
【現】横浜国立大学／科学技術振興事業団
構成と内容
第１章 分子協調材料の研究開発 玉置 敬
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１
２．分子協調材料とは ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２
２．１ 分子機能の3つのカテゴリー
２．２ 研究開発の概要
３．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６
第２章 含カルコゲン自己組織化膜のナノ構造とその物性 中村 徹，松本睦良
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８
２．メルカプトメチルチオフェン誘導体の自己組織化膜 ・・・・・・８
３．カルコゲノフェン自己組織化膜 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０
４．ナノ構造の操作 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３
第３章 光応答自己組織化膜 玉田 薫，秋山陽久，安部浩司
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１４
２．アゾベンゼンチオールSAM膜の構造 ・・・・・・・・・・・・・・・・１４
３．非対称アゾベンゼンジスルフィドの分子デザインとSAM膜作製法 ・・１６
４．液晶配向による表面光反応の評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・１９
５．動的接触角測定法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１９
６．光異性化反応のアルキル鎖長依存性 ・・・・・・・・・・・・・・２０
７．アゾベンゼン置換基の影響 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２１
８．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２２
第４章 環状両親媒性分子からなる単分子膜とその特性 松澤洋子，呉 尚根，中川 勝，市村國宏
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２４
２．分子構造の検証と最適化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２５
２．１ 環状基本骨格
２．２ 疎水部
３．光機能性自己組織化膜の応用 ・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・３０
４．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３１
第５章（チオフェン／フェニレン）コオリゴマーからなる薄膜および積層超構造の発光特性
堀田 収，李 星愛，吉田郵司，谷垣宣孝，八瀬清志，玉置 敬
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３４
２．材料の合成と特徴 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３４
３．薄膜および積層超構造の作製と発光特性 ・・・・・・・・・・・３５
４．まとめと今後の課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３８
第６章 コマンドサーフェスによる色素配向膜の創製と特性 市村國宏，山木 繁，松永代作
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４０
２．ラビング表面での色素配向・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４１
３．コマンドサーフェスによる色素配向制御 ・・・・・・・・・・・・・・４１
４．リオトロピック液晶相の光配向制御 ・・・・・・・・・・・・・・・・・４２
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４４
第７章 アゾベンゼン系高分子の２次元的および３次元的光配向制御 Mina Han，森野慎也,市村國宏
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４６
２．可視偏光によるアゾベンゼン分子の2軸配向過程 ・・・・・４７
３．可視非偏光による3次元的配向制御 ・・・・・・・・・・・・・・・４９
４．紫外線照射による2次元および3次元的な配向制御 ・・・・５０
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５２
第８章 液晶における自発的フォトニック構造形成とその応用 竹添秀男，星 肇，チョン・ドーハン
１．1次元のフォトニック帯と選択反射 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・５４
２．強誘電性液晶における光第二高調波発生 ・・・・・・・・・・・５５
３．実験方法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５６
４．実験結果とシミュレーション ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５６
５．理論的考察 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５９
６．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６０
第９章 液晶ゲル：分子協調による高速応答化と階層構造の形成 加藤隆史，溝下倫大
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６１
２．液晶物理ゲルの開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６１
３．液晶ゲルの高速応答 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６３
４．液晶ゲルの複合構造制御 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６４
４．１ スメクチック複合構造
４．２ ディスコチック複合構造
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６６
第１０章 重合性棒状液晶の構造制御と光学物性 河村丞治，小尾直紀
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６８
２．重合性液晶の開発と光学部品への応用 ・・・・・・・・・・・６９
３．重合性棒状液晶の分子設計 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７０
４．重合性液晶組成物の液晶性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７３
５．重合性棒状液晶を利用した光学異方体の性質 ・・・・・・７３
６．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７５
第１１章 ディスコチック液晶の光重合による分子協調作用の制御とその応用 井上昌章
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７６
２．液晶分子の秩序 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７７
２．１ 液晶の相分類
２．２ ディスコチック液晶分子の配列
２．３ ディスコチック液晶分子の配向
３．ディスコチック液晶の光重合 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７９
４．光導電性への応用 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８０
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８１
第１２章 分子協調作用を利用したディスコチック液晶の構造制御と光導電性 物部浩達，清水 洋
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８２
２．ディスコチック液晶における分子配向構造の制御 ・・・・・８２
２．１ ディスコチック液晶の特徴
２．２ カラム構造制御と金属錯体液晶
３．ディスコチック液晶の光導電性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８６
４．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８８
第１３章 分子協調作用を利用した高シリカゼオライトの合成 窪田好浩，杉 義弘
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９０
２．高シリカゼオライト合成における有機カチオンの役割 ・・・９１
３．SDAとして機能するための有機物の物性 ・・・・・・・・・・９１
３．１ 疎水性
３．２ 分子のサイズ
３．３ 分子の形
３．４ 分子内の電荷分布
３．５ 水熱合成条件下での化学的安定性
４．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９６
第１４章 シリカメソ多孔体薄膜の細孔配向制御と微細加工技術
杉本憲昭，後藤康友，福嶋喜章，杉 義弘，窪田好浩
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９８
２．シリカメソ多孔体薄膜の合成 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９８
３．細孔配向制御 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９９
４．膜の特性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００
４．１ X線回折実験
４．２ 透過電子顕微鏡観察
４．３ 窒素吸着による細孔分布測定
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０３
第１５章 巨大ゼオライト単結晶の合成 清水愼一
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０４
２．バルク体溶解法（BMD法） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０６
２．１ MFI型ゼオライトの合成
２．２ 焼結体を原料とするANA結晶の合成
２．３ 他の構造を有するゼオライト結晶の合成
３．考察 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１１
４．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１１
第１６章 高性能物質分離用ゼオライト膜 清住嘉道
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１３
２．ゼオライト膜の合成法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１３
２．１ 自立膜
２．２ 支持膜
３．分離 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２０
３．１ ガス
３．２ 炭化水素化合物の分離
３．３ 含酸素有機化合物の分離
３．４ その他の分離に影響する諸因子
３．５ 光学異性体の分離
３．６ センサー
３．７ 触媒反応への応用
４．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２５
第１７章 ドライゲルコンバージョン法によるゼオライト合成 松方正彦，小倉 賢
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２７
２．ドライゲルコンバージョン法とは ・・・・・・・・・・・・・・・・１２８
３．ドライゲルコンバージョン法によるゼオライトベータの合成 ・・・１２８
４．ゼオライトベータの結晶化過程の追跡 ・・・・・・・・・・・１２９
５．新規構造を有するゼオライトOU-1の発見 ・・・・・・・・１３１
６．ゼオライトベータ内へのチタンの導入とポスト・シンセシスによる高性能化・・１３２
７．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３５
第１８章 ３次元メソポーラス物質の合成 辰巳 敬，車 順愛
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３７
２．メソポーラスシリカの合成とそのメカニズム ・・・・・・・１３７
３．MCM-48メソポーラス材料の合成と触媒作用 ・・・・・１３９
４．SBA-1メソポーラス材料の合成 ・・・・・・・・・・・・・・・１４０
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１４３
目次
分子協調材料の研究開発
含カルコゲン自己組織化膜のナノ構造とその物性
光応答自己組織化膜
環状両親媒性分子からなる単分子膜とその特性
（チオフェン／フェニレン）コオリゴマーからなる薄膜および積層超構造の発光特性
コマンドサーフェスによる色素配向膜の創製と特性
アゾベンゼン系高分子の２次元的および３次元的光配向制御
液晶における自発的フォトニック構造形成とその応用
液晶ゲル：分子強調による高速応答化と階層構造の形成
重合性棒状液晶の構造制御と光学物性
ディスコチック液晶の光重合による分子強調作用の制御とその応用
分子強調作用を利用したディスコチック液晶の構造制御と光導電性
分子強調作用を利用した高シリカゼオライトの合成
シリカメソ多孔体薄膜の細孔配向制御と微細加工技術
巨大ゼオライト単結晶の合成
高性能物質分離用ゼオライト膜
ドライゲルコンバーション法によるゼオライト合成
３次元メソポーラス物質の合成
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