Updated on 2025/09/30

写真a

 
IMAOKA TAKANE
 
Organization
Institute of Integrated Research Laboratory for Chemistry and Life Science Associate Professor
Title
Associate Professor
Homepage
http://www.res.titech.ac.jp/~inorg/member/imaoka/
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News & Topics

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Degree

  • 理学 ( 慶應義塾大学 )

Research Areas

  • Nanotechnology/Materials / Polymer materials

  • Nanotechnology/Materials / Functional solid state chemistry

  • Nanotechnology/Materials / Inorganic/coordination chemistry

Education

  • Keio University   Graduate School, Division of Science and Engineering   Fundamental Science and Technology

    - 2005

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  • Keio University   Graduate School of Science and Technology   School of Fundamental Science and Technology

    - 2005

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    Country： Japan

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  • Keio University   Graduate School of Science and Technology   School of Fundamental Science and Technology

    - 2002

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    Country： Japan

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  • Keio University   Graduate School, Division of Science and Engineering   Fundamental Science and Technology

    - 2002

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  • Keio University   Faculty of Science and Technology   Department of Chemistry

    - 2000

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    Country： Japan

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  • Keio University   Faculty of Science and Engineering   Department of Chemistry

    - 2000

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Research History

  • Tokyo Institute of Technology   Institute of Innovative Research   Associate Professor

    2016.4

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  • 科学技術振興機構   さきがけ研究者（兼任）

    2015.10

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  • Tokyo Institute of Technology   Chemical Resources Laboratory   Associate Professor

    2014.3 - 2016.3

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  • Tokyo Institute of Technology   Chemical Resources Laboratory   Assistant Professor

    2010.1 - 2014.2

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  • - 慶應義塾大学理工学部化学科 助手

    2004

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  • 日本学術振興会 特別研究員

    2002 - 2004

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Professional Memberships

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Papers

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MISC

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Industrial property rights

  • メタル化ペプチドを用いた金属含有クラスターの製造方法

    今岡 享稔, 西山 和輝, 大河内 美奈, 田中 祐圭, 山元 公寿

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    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2020-042660  Date applied：2020.3

    Announcement no：特開2020-151706  Date announced：2020.9

    Patent/Registration no：特許第6760680号  Date registered：2020.9 

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  • フェニルアゾメチン型デンドリマーの金属塩化合物集積体の合成とサブナノ粒子の製造方法

    高田 健司, 梁 天賜, アルブレヒト 建, 柿沼 純子, 今岡 享稔, 山元 公寿

    　More details

    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2019-217178  Date applied：2019.11

    Announcement no：特開2020-094041  Date announced：2020.6

    Patent/Registration no：特許第6799339号  Date registered：2020.11 

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  • アークプラズマ蒸着法による多元素ナノ粒子の製造方法

    今岡 享稔, 林 洋子, 山元 公寿

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    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2019-194936  Date applied：2019.10

    Announcement no：特開2021-066946  Date announced：2021.4

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  • フェニルアゾメチン型デンドロン担持体とそれを用いたクラスター担持体の製造方法

    アルブレヒト 建, 鬼塚 弥里, 今岡 享稔, 山元 公寿

    　More details

    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2019-032988  Date applied：2019.2

    Announcement no：特開2020-138107  Date announced：2020.9

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  • 4種以上の異種金属塩化合物を精密集積したデンドリマーの異種金属塩集積体とサブナノ金属粒子の製造方法

    山元 公寿, 塚本 孝政, 神戸 徹也, 春田 直毅, 今岡 享稔

    　More details

    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2017-228985  Date applied：2017.11

    Announcement no：特開2018-145172  Date announced：2018.9

    Patent/Registration no：特許第6582310号  Date registered：2019.9 

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  • サブナノ領域で原子数を精密に制御した第10族元素クラスター担持体の製造方法および白金クラスター担持体ならびに触媒

    山元 公寿, 今岡 享稔, 岡安 岳史, 石原 健太郎, 赤沼 友貴

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    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2017-160463  Date applied：2017.8

    Announcement no：特開2018-034153  Date announced：2018.3

    Patent/Registration no：特許第6760655号  Date registered：2020.9 

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  • 金属ナノクラスター触媒

    山元 公寿, 今岡 享稔, 高橋 正樹, 小泉 宙夢

    　More details

    Applicant：国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2015-221482  Date applied：2015.11

    Announcement no：特開2017-087151  Date announced：2017.5

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  • 窒化ガリウムの製造方法

    寒川 誠二, 岡田 健, 山元 公寿, 今岡 享稔

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    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学, 国立大学法人東北大学

    Application no：特願2014-105585  Date applied：2014.5

    Announcement no：特開2015-220443  Date announced：2015.12

    Patent/Registration no：特許第6321455号  Date registered：2018.4 

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  • 金属含有ナノ粒子の製造方法

    平野 勲, 今岡 享稔, 山元 公寿

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    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2013-037926  Date applied：2013.2

    Announcement no：特開2014-162710  Date announced：2014.9

    Patent/Registration no：特許第6053569号  Date registered：2016.12 

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  • 金属錯体担持メソポーラス材料の製造方法

    平野 勲, 今岡 享稔, 山元 公寿

    　More details

    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2013-037927  Date applied：2013.2

    Announcement no：特開2014-162909  Date announced：2014.9

    Patent/Registration no：特許第6080614号  Date registered：2017.1 

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  • 水性分散液及び水性分散液の製造方法

    平野 勲, 今岡 享稔, 山元 公寿

    　More details

    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2013-007899  Date applied：2013.1

    Announcement no：特開2014-136794  Date announced：2014.7

    Patent/Registration no：特許第6105946号  Date registered：2017.3 

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  • 含窒素デンドリマー化合物のミセルの水性分散液の製造方法

    平野 勲, 今岡 享稔, 山元 公寿

    　More details

    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2013-007898  Date applied：2013.1

    Announcement no：特開2014-136793  Date announced：2014.7

    Patent/Registration no：特許第6105945号  Date registered：2017.3 

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  • カーボンナノチューブの製造方法、及びカーボンナノチューブ生成触媒

    小野 貴司, 平野 勲, 藤村 悟史, 山元 公寿, 今岡 享稔

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    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2012-089152  Date applied：2012.4

    Announcement no：特開2013-010683  Date announced：2013.1

    Patent/Registration no：特許第5892841号  Date registered：2016.3 

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  • 窒化ガリウム(III)のナノ粒子の製造方法、及び酸化ガリウム(III)のナノ粒子の製造方法

    平野 勲, 山元 公寿, 今岡 享稔

    　More details

    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2012-086347  Date applied：2012.4

    Announcement no：特開2013-216511  Date announced：2013.10

    Patent/Registration no：特許第5780999号  Date registered：2015.7 

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  • 分散されたデンドリマー化合物の粒子を表面に有する基板の製造方法、及びデンドリマー化合物の分散粒子を表面に有する基板

    平野 勲, 山元 公寿, 今岡 享稔

    　More details

    Applicant：東京応化工業株式会社, 国立大学法人東京工業大学

    Application no：特願2011-172578  Date applied：2011.8

    Announcement no：特開2013-034939  Date announced：2013.2

    Patent/Registration no：特許第5854692号  Date registered：2015.12 

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Awards

  • The Chemical Society of Japan Award for Creative Work for 2023

    2023.12   The Chemical Society of Japan   Elucidation of Dynamic Structures through Direct Observation of Atomic Clusters Using Electron Microscopy

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  • JSCC Award for Creative Research 2023

    2023   Japan Society of Coordination Chemistry  

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  • 文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2017.4   文部科学省  

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  • 東工大挑戦的研究賞

    2015.8   東京工業大学  

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  • 若い世代の特別講演会講演者

    2013.10   日本化学会  

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Research Projects

  • 触媒共鳴理論の実証にむけた動的アンサンブルの動力学解明

    Grant number：25H00883  2025.4 - 2028.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    今岡 享稔

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    Grant amount：\47970000 （ Direct Cost: \36900000 、 Indirect Cost：\11070000 ）

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  • Subnano-material atlas revealed by atomic dynamics analysis of clusters

    Grant number：24K21244  2024.6 - 2027.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    　 More details

    Grant amount：\26000000 （ Direct Cost: \20000000 、 Indirect Cost：\6000000 ）

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  • ナノフェーズダイアグラムの創成にむけた原子配列構造解析法の開発

    Grant number：22K19043  2022.6 - 2024.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    今岡 享稔

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    Grant amount：\6500000 （ Direct Cost: \5000000 、 Indirect Cost：\1500000 ）

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  • Reaction driving: Beyond the limit of carbon recycle

    Grant number：22B207  2022.5 - 2025.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

    　 More details

  • Reaction driving: Beyond the limit of carbon recycle

    Grant number：22H05043  2022.5 - 2025.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

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    Grant amount：\3120000 （ Direct Cost: \2400000 、 Indirect Cost：\720000 ）

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  • サブナノ粒子触媒によるCO2水素化の低温駆動

    Grant number：22H05044  2022.5 - 2025.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(B)

    今岡 享稔, 葛目 陽義

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    Grant amount：\54210000 （ Direct Cost: \41700000 、 Indirect Cost：\12510000 ）

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  • Acceleration of Multi-Electron Transfer Reactions Utilizing Dynamic Nauture of Sub-Nanoparticles

    Grant number：22H02091  2022.4 - 2025.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    　 More details

    Grant amount：\17160000 （ Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost：\3960000 ）

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  • Acceleration of Multi-Electron Transfer Reactions Utilizing Dynamic Nauture of Sub-Nanoparticles

    Grant number：23K23359  2022.4 - 2025.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    　 More details

    Grant amount：\17160000 （ Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost：\3960000 ）

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  • On-demand synthesis of sub-nano hybrid alloy particles based on the periodic table

    Grant number：21H05023  2021.7 - 2026.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    　 More details

    Grant amount：\193180000 （ Direct Cost: \148600000 、 Indirect Cost：\44580000 ）

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  • 超多元合金の革新的機能開拓と触媒への展開

    Grant number：21H04684  2021.4 - 2024.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

    山元 公寿, 今岡 享稔, 神戸 徹也

    　 More details

    Grant amount：\43290000 （ Direct Cost: \33300000 、 Indirect Cost：\9990000 ）

    1nm程度もしくはそれより小さいサブナノ粒子は、ナノ粒子とは全く異なる電子的機能や反応性を発現できることから、新材料としての研究展開が強く望まれている。特にその触媒活性は興味深く、これまで白金サブナノ粒子においてバルクやナノ粒子には無い活性の発現が明らかとなってきた。本研究では，原子の種類と数を精密に規定できるデンドリマー鋳型を利用した精密な元素配合手法を発展させることで、触媒応用が期待できるサブナノ粒子を様々に合成した。
    <BR>
    集積には４段階の精密集積が可能なテトラフェニルメタンをコアとした第四世代のフェニルアゾメチンデンドリマー(TPMG４)および、そのコア部位にピリジンを１つ導入した類縁体(PyTPMG4)を用いた。ガリウム、スズ、ビスマス、銅、ルテニウム、白金を中心に、様々な元素種について TPMG4およびPyTPMG4への集積を検討し、これら元素種の精密集積と微細配合を達成した。特にガリウムと白金の配合について，錯形成させる際の溶媒組成によりデンドリマー鋳型への集積順を逆転できることを見出した。これにより精密集積できる数が小さい内側と、数が大きい外側とを制御して配合できるようになり、全比率での精密配合が可能となった。さらに、銅-ルテニウムや、銅-白金-スズなどの精密配合と合金サブナノ粒子の合成を見出すとともに、PyTPMG4を利用した1原子置換型のサブナノ粒子合成手法も開発した。このように、触媒応用が期待される元素種についてTPMG4およびPyTPMG4への精密な集積と微細な配合を行うことで、新しいサブナノ粒子の多彩な合成を実現した。

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  • ペプチド自動合成を活用した合金触媒の超並列探索技術の開発

    2020.10 - 2022.9

    新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)  官民による若手研究者発掘支援事業（若サポ） 

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    Authorship：Principal investigator 

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  • Biochemical Coding of Metal Clusters

    Grant number：19K22198  2019.6 - 2021.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    Imaoka Takane

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    Grant amount：\6500000 （ Direct Cost: \5000000 、 Indirect Cost：\1500000 ）

    Sub-nanometer scale metal and alloy clusters have been attracting attention as post-nanotechnology materials due to their outstanding catalytic activity. In this study, we have succeeded in synthesizing atomically precise platinum subnanoparticles from metallopeptides containing platinum complexes in their side chains. The peptide precursors were automatically synthesized using Merrifield's Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS) method, supported on carbon, and then converted into platinum sub-nanoparticles of the corresponding atomic number by heating in a hydrogen atmosphere. The proposed method is a proof-of-concept (PoC) of fully automated synthesis for precise formation of a large variety of clusters on demand.

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  • Mechanistic investigation of dynamic metal nanoparticles

    Grant number：19H02535  2019.4 - 2022.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Imaoka Takane

    　 More details

    Grant amount：\17940000 （ Direct Cost: \13800000 、 Indirect Cost：\4140000 ）

    What are the essential factors that determine the catalytic activity of metal nanoparticles and clusters? This question has long been asked since the discovery of cluster catalytic activity, which varies significantly depending on the number of atoms constituting the cluster, and in particular, the structural factors remain largely unexplored. The principal investigator observed the atomic dynamics of clusters in real time using an atomic-resolution electron microscope, and succeeded in obtaining important experimental findings on the dynamics of the atomic arrangement structure.

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  • Synthesis of functional metallo-macrocyclic cluster

    Grant number：16H04115  2016.4 - 2019.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Imaoka Takane, YAMAMOTO Kimihisa

    　 More details

    Grant amount：\17160000 （ Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost：\3960000 ）

    Polynuclear complexes from [PtL2]5 to [PtL2]12 were formed and could be isolated by size exclusion chromatography (SEC). We prepared ultrafine platinum clusters (Pt5-Pt12) whose number of constituent atoms is corresponding to the atomicity of the precursors. Thiol deprotection from the platinum thiolate [PtL2]x successfully provided the cluster catalyst.

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  • デンドリマー超空間によるクラスター形状誘導と機能創出

    2015.10 - 2018.3

    科学技術振興機構  さきがけ 

    　 More details

    Authorship：Principal investigator 

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  • Creation of Superatoms Based on the Precision Inorganic Synthesis and Elucidation of its Function

    Grant number：15H05757  2015.5 - 2020.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)  Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    yamamoto kimihisa

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    Grant amount：\200850000 （ Direct Cost: \154500000 、 Indirect Cost：\46350000 ）

    Using the dendrimer reactor method, we have achieved the accumulation of 67 of the 76 stable elements into dendrimers. Among them, 35 metallic elements successfully formed subnanopartes, and hybrid subnanoparticles consisting of three different metals were synthesized precisely for the first time.
    Furthermore, we succeeded in the liquid phase synthesis of Al13 for the first time, which was the symbolic super atom. We have also discovered the halogen superatom Ga13, and a G-block superatom. We have elucidated sub-nanoparticles as highly active catalysts and demonstrated specific luminescence and magnetic functions in superatoms.

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  • デンドリマーリアクターを利用したサブナノ新金属粒子の創製と機能開発

    Grant number：15H02171  2015.4 - 2016.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

    山元 公寿, 今岡 享稔, 山下 建, 神戸 徹也

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    Grant amount：\12870000 （ Direct Cost: \9900000 、 Indirect Cost：\2970000 ）

    本研究は、我々が独自に開発した無機金属元素を原子単位で自在に操る精密金属集積合成法を基盤として、未踏の領域であるサブナノサイズ新しい物質の創製・配列制御から機能性の実証までを目指すものである。さらにデバイスへ拡張するため、サブナノ粒子の基盤上への配線を目指し、デンドリマーをテンプレートとして利用した新しいナノ粒子ファブリケーションの開発を目的とした。
    <BR>
    今年度は（１）精密金属集積合成法の確立（1.1分子リアクターの開発、1.2ヘテロ金属集積法の確立）と（２）サブナノ合金粒子の創製と機能解明（2.1サブナノ白金粒子の精密構造の解明）の研究課題に取り組む計画であった。
    まず研究を早急に立ち上げるため、初年度計画の（１）の合成と（２）分析にいち早く対応するため、導入のための時間を最も要する機器類（マイクロウェーブ合成装置、フーリエ変換赤外分光光度計、空冷ペルチェセルフォルダ、質量分析装置AXIMA-CFR 修理）の購入および修理手続きを開始し、性能試験を実施、機器の要求スペックを満たしている事を確認し設置を完了した。
    精密金属集積デンドリマーとして最も汎用性の高い、テトラフェニルメタンをコアとするデンドリマーの量合成に取り組んだ、コアとなる4置換アミノテトラフェニルメタンのコア合成から始まり、ベンゾフェノンとアミノ化合物の縮合反応により第三世代までのデンドロンの合成を達成した。さらに、ヘテロ金属集積ヘの展開を目論み、安定な塩化ガリウム塩を用いてタイトレーションを行ない、多段階放射状錯形成の再現を確認できた。

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  • Photo-energy conversion with electronic potential gradient

    Grant number：25410086  2013.4 - 2016.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Imaoka Takane

    　 More details

    Grant amount：\5200000 （ Direct Cost: \4000000 、 Indirect Cost：\1200000 ）

    Electron transfer attenuation through the dendrimer architecture was increased with the generation number increment. It was first determined that the attenuation factors was different by the direction. This fact is in line with the idea that the electronic potential gradient significantly affect the electron transfer direction.
    These dendrimers was deposited on a substrate by a spin-coating method. AFM observation confirmed highly regular and anisotropic surface structure at sub-micrometer scale.

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  • Synthesis of Dendritic Supramolecular Polymers

    Grant number：24350116  2012.4 - 2015.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    YAMAMOTO Kimihisa, IMAOKA Takane

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    Grant amount：\17940000 （ Direct Cost: \13800000 、 Indirect Cost：\4140000 ）

    Dendritic supramolecular polymers (DSPs) used a dendrimer as monomers of SPs have attracted growing interest. Phenylazomethine Dendrimer (DPA) consists of π-conjugated imine backbones with an electron density gradient, where the inner imine groups act as a coordination site. Therefore, DPAs show a stepwise radial complexation with Lewis acids such as metal salts and triphenylcarbenium cation (TPM). This character leads to construct the DSP (i.e. a linear cross linking molecule which has TPM in its both terminals (linker) was designed and coordinated to the first layer of DPA). This DSP is a first example of a DSP that can precisely accumulate metal salts onto its outer layer. We demonstrated the new applications of a DSP such as the template for metal arrangement. Additionally, we obtained the dendritic supramolecular sheet (DSS) by selecting a four-substituted dendrimer (ZnTPPG4).In conclusion, the DSP and the DSS of DPA were prepared and proved that it can accumulate SnCl2.

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  • Photocatalytic conversion based on a programmed electron transporting

    Grant number：23750149  2011 - 2012

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    IMAOKA Takane

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    Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）

    Phenylazomethine dendrimers with a ruthenium porphyrin core can discriminate the shape of various guest molecules. Shape dependent catalytic conversion was studied by using this dendrimer-based nanospace. For example, the catalytic activities as TOF value for epoxidation reactions of various olefins were determined. Herein, we employed3 different structural isomers of methoxystyrene derivatives (o-, m- or p-) for the comparison. As the result, the meta-substituted substrates are relatively selected by the dendrimer catalyst, affording the corresponding m-substituted epoxide as the product. Similarly, phenylstyrene derivatives were also confirmed to exhibit similar selectivity. It is noteworthy that the experimental results are in good agreement with the expectation based on a molecular structural simulation.

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  • Coordination Programming based on Dendrimers

    Grant number：21108009  2009.7 - 2014.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    YAMAMOTO Kimihisa, CHUN Wang Jae, IMAOKA Takane, YAMASHITA Ken

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    Grant amount：\105950000 （ Direct Cost: \81500000 、 Indirect Cost：\24450000 ）

    Metha-substituted phenylazomethine dendrimers were synthesized based on the molecular design for the potential programming. The metha-substituted phenylazomethine dendrimers shows a smaller reverse potential gradient than that of para-substituted model dendrimers. The dendrimers will expand the variation of the metal-assembling structure.The efficiency of the photoelectric device drastically in creases to promote the formation of radical species using shell effect of the dendrimer for the porphyrine center. We achieved sensitivity improvement of 20 times using the fourth generation dendrimer with a zinc porphyrin core. We firstly demonstrated that using the potential-programmed dendrimer promote only one-way electron transfer effectively in the interface of molecules and molecules. The results are expected to widely expand the application.

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  • Macromolecular semiconductors designed based on the higher-order structure and intramolecular potential gradient

    Grant number：21750152  2009 - 2010

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    IMAOKA Takane

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    Grant amount：\4550000 （ Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost：\1050000 ）

    Dendrimers having a zinc porphyrin core and naphthalenediimide termini were examined. The charge-recombination reaction attenuated from 3.1×10^6(s^<-1>) to 0.45×10^6(s^<-1>) with the generation number increase from 1 to 4. In contrast, the charge-separation reaction unexpectedly increased from 0.2×10^9 (s^<-1>) to 0.45×10^9 (s^<-1>). These results are explained as the result of mediated electron transfer through the π-bonds with a potential down gradient.
    To determine the effect of the potential gradient, phenylenevinylene dendrimers with no gradient were also studied. A DFT (B3LYP/6-31G) calculation showed an electron gradient only induced in the phenylazomethine dendrimer, which has heteroatoms (nitrogen) and rigid-π-conjugating backbones. The phenylazomethine dendrimer showed an asymmetric character of the electro transfer, In contrast, the phenylenevinylene dendrimer did not show such character in their electron transfer reactions.

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  • Synthesis of Nano-materials of Fine-controlled Hetero-metal Assembly for Cooperative Function of Metal-complexes

    Grant number：19205020  2007 - 2010

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)  Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    YAMAMOTO Kimihisa, IMAOKA Takane

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    Grant amount：\51220000 （ Direct Cost: \39400000 、 Indirect Cost：\11820000 ）

    In this study, on the basis of our original methodlogy for fine-controlled metal-assembly cooperative functional nano-materials which metal salts are located in the nano space precisely were produced.
    Platinum chloride quantitatively coordinates with imine sites with a 1:1 complex. Platinum metal assembling was carried out metal using phenylazomethine dendrimer as a template. The number of metal atoms was precisely controlled through the stepwise radical complexation in the dendrimer. The platinum-complex was reduced to form a nono-size particle with 0 valence in the dendrimer template. The fine-controlled particle with 12 platinum atoms shows very higher catalytic activity more than 10 times in comparison with a commercial platinum catalyst(Nature Chem. 2010).

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  • Preparation of an electron releasing nanocapsule

    Grant number：19750120  2007 - 2008

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    IMAOKA Takane

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    Grant amount：\3790000 （ Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost：\390000 ）

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  • ポテンシャル傾斜型樹状球形高分子を活用した新しい光増感触媒の開発

    Grant number：17750134  2005 - 2006

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    今岡 享稔

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    Grant amount：\3600000 （ Direct Cost: \3600000 ）

    長寿命電荷分離への挑戦
    人工電荷分離系として未踏の長寿命電荷分離状態達成に向けて、亜鉛ポルフィリンをコアに持つフェニルアゾメチンデンドリマーの高世代化を試みた。コアユニットを従来のフェニルポルフィリン型からビフェニルポルフィリン型へと拡張することによって高収率で第5世代の合成に成功した。以上は剛直タイプデンドリマーの高世代化に向けた合成戦略として極めて重要な位置付けであり、新規なDense-Shell型高分子の設計指針としても大きな意味を持つ。本デンドリマーを光増感剤として光誘起電子移動により電荷分離形成を試みた結果、見かけ寿命は15msまで到達した。
    新しい光増感触媒としての展開
    亜鉛ポルフィリンを励起色素とした色素増感型光導電素子を作製し、本デンドリマーの電荷分離機能に基1づく光増感特性について検証を行った。バインダー樹脂(ポリカーボネート)にデンドリマー及び電子輸送担体を均一分散して製膜し、膜厚、電子ドリフト移動度、相分離などの条件を一定化することによって、各世代デンドリマーにおける光導電特性より、キャリア(電子)発生効率の定量的評価を実施した。結果として明確な高世代化に伴う高効率化(第4世代で20倍)が観測され、本デンドリマーが光増感能の向上に大きく寄与できることが判明した。バインダー樹脂を排した超薄膜(d=30nm)の作製にも成功し、極めて高速応答かつ高感度の光応答デバイス作製に成功した。本研究で得られた知見は、光導電素子のみならず、有機薄膜太陽電池等のエネルギー変換素子の高効率化へも大きな可能性を示唆している。

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  • ポルフィリン超分子錯体の多電子機能を活用した分子変換

    Grant number：02J09970  2002 - 2004

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    今岡 享稔

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    Grant amount：\3000000 （ Direct Cost: \3000000 ）

    昨年度の成果であるフェニルアゾメチンデンドリマーを利用した長寿命ラジカルイオン対発生の系をさらに拡張し、電子のアクセプターをより嵩高いものとすることでさらなる長寿命化を目指した。tBu基のような嵩高い置換基を有するナフタレンジイミドを外部電子アクセプターとし、第四世代の亜鉛ポルフィリンをコアに持つフェニルアゾメチンデンドリマーを光励起電子ドナーとして、THF、DMF、ベンゼン+アセトニトリル等の溶媒中で過渡吸収スペクトルを測定すると、1ミリ秒を超えるラジカルイオン対の生成を確認できた。特にTHF中で支持電解質として臭化テトラnブチルアンモニウムを用いた系では1,8ミリ秒の寿命を達成した。これは現在室温下における均一系では最も長い光励起ラジカルイオン対の寿命である。
    本デンドリマーの特徴として高い耐熱性、熱安定性に加えて良好な膜形成性が挙げられる。これを金電極の表面にスピンキャスト法によって修飾し、ナフタレンジイミドと積層させると可視光に応答する光電変換セルとして駆動することを突き止めた。励起スペクトルを測定すると、デンドリマーのコアである亜鉛ポルフィリンの励起に伴う電流であることが確認された。さらなる改良により長寿命、高収率の電荷の分離に基づく効率の良い光ダイオード、太陽電池への応用が期待される

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