所属
未来社会創造機構 脱炭素社会創造センター プロジェクト部門 特任准教授
職名
特任准教授
外部リンク
ヒジカタ ユウ
土方 優
HIJIKATA Yuh
学位 1
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博士（工学） （ 2011年5月 京都大学 ）
研究キーワード 6
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配位高分子
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錯体化学
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理論・計算化学
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錯体化学
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配位高分子
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理論・計算化学
研究分野 1
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ナノテク・材料 / 無機・錯体化学
経歴 7
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名古屋大学 未来社会創造機構 脱炭素社会創造センター 特任准教授
2023年4月 - 現在
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北海道大学 化学反応創成研究拠点 特任准教授
2019年3月 - 2023年3月
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名古屋大学 トランスフォーマティブ生命分子研究所 特任助教
2014年9月 - 2019年2月
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京都大学福井謙一記念研究センター博士研究員 研究員
2011年10月 - 2014年8月
国名：日本国
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京都大学福井謙一記念研究センター博士研究員
2011年10月 - 2014年8月
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特別推進研究フェロー 研究員
2011年4月 - 2011年9月
国名：日本国
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特別推進研究フェロー
2011年4月 - 2011年9月
学歴 3
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京都大学 工学研究科 合成・生物化学専攻
2006年4月 - 2011年3月
国名： 日本国
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京都大学 工学研究科 合成・生物化学専攻
2006年4月 - 2011年3月
国名： 日本国
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京都大学 工学部 工業化学科
2002年4月 - 2006年3月
国名： 日本国
論文 113
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Ohtani, S; Onishi, K; Wada, K; Hirohata, T; Inagi, S; Pirillo, J; Hijikata, Y; Mizuno, M; Kato, K; Ogoshi, T
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 2023年12月
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Carmona, FJ; Chuba, TN; Sánchez-González, E; Pirillo, J; Hijikata, Y; Furukawa, S
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B 12 巻 ( 1 ) 頁： 233 - 239 2023年12月
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Fukui, A; Matsuyama, K; Onoe, H; Itai, S; Ikeno, H; Hiraoka, S; Hiura, K; Hijikata, Y; Pirillo, J; Nagata, T; Takei, K; Yoshimura, T; Fujimura, N; Kiriya, D
ACS NANO 17 巻 ( 15 ) 頁： 14981 - 14989 2023年7月
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Ohtani, R; Xu, JE; Yanagisawa, J; Iwai, Y; Ehara, T; Miyata, K; Onda, K; Pirillo, J; Hijikata, Y; Hiraoka, T; Hayami, S; Le Ouay, B; Ohba, M
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 62 巻 ( 32 ) 2023年6月
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Tsitsvero, M; Pirillo, J; Hijikata, Y; Komatsuzaki, T
JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 158 巻 ( 19 ) 頁： 194108 2023年5月
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Saha, R; Pirillo, J; Ide, Y; Inokuma, Y; Hijikata, Y
THEORETICAL CHEMISTRY ACCOUNTS 142 巻 ( 5 ) 頁： 50 2023年4月
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Ikai, T; Miyoshi, S; Oki, K; Saha, R; Hijikata, Y; Yashima, E
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 62 巻 ( 20 ) 頁： e202301962 2023年3月
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Unprecedented highly efficient photoluminescence in a phosphorescent Ag(I) coordination polymer 査読有り 国際誌
Yoshino, H; Saigo, M; Miyata, K; Onda, K; Pirillo, J; Hijikata, Y; Kosaka, W; Miyasaka, H
CHEMICAL COMMUNICATIONS 49 巻 ( 31 ) 頁： 4616 - 46 2023年3月
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Chiral Calix[3]pyrrole Derivatives: Synthesis, Racemization Kinetics, and Ring Expansion to Calix[9]- and Calix[12]pyrrole Analogues 査読有り 国際共著 国際誌
Inaba Yuya, Yang Jian, Kakibayashi Yu, Yoneda Tomoki, Ide Yuki, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Saha Ranajit, Sessler Jonathan L., Inokuma Yasuhide
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 2023年2月
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One-Handed Helical Tubular Ladder Polymers for Chromatographic Enantioseparation
Zheng Wei, Oki Kosuke, Saha Ranajit, Hijikata Yuh, Yashima Eiji, Ikai Tomoyuki
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 2023年2月
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Toward calix[2]-type macrocycles: Synthesis and structural analysis of cyclic tetraketone and highly strained furanophane 招待有り 査読有り 国際誌
Sano, T; Sun, YH; Mukai, T; Inaba, Y; Yoneda, T; Ide, Y; Pirillo, J; Hijikata, Y; Inokuma, Y
JOURNAL OF PORPHYRINS AND PHTHALOCYANINES 27 巻 ( 07N10 ) 頁： 1067 - 1073 2023年1月
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Early-Stage Formation of the SIFSIX-3-Zn Metal-Organic Framework: An Automated Computational Study 査読有り 国際誌
Roberts Geoffrey, Haslam Jonathan, Maeda Satoshi
INORGANIC CHEMISTRY 2023年1月
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Absorption spectra of calix[3]pyrrole analogs as probes for contracted macrocycles 招待有り 査読有り 国際誌
Watanabe, K; Saha, R; Inaba, Y; Manabe, Y; Yoneda, T; Ide, Y; Hijikata, Y; Inokuma, Y
JOURNAL OF PORPHYRINS AND PHTHALOCYANINES 27 巻 ( 1 ) 頁： 157 - 163 2022年12月
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Designing Adsorptive Gating via Linker Side-Chain Functionalization in a Honeycomb-MOF 査読有り 国際共著 国際誌
Berger Jan, Schneemann Andreas, Hante Inke, Jing Yuan, Evans Jack D., Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Toyao Takashi, Shimizu Ken-ichi, Noro Shin-ichiro, Kieslich Gregor, Fischer Roland A.
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 126 巻 ( 30 ) 頁： 12755 - 12764 2022年8月
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Ide Yuki, Manabe Yumehiro, Inaba Yuya, Kinoshita Yusuke, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Yoneda Tomoki, Shivakumar Kilingaru I, Tanaka Saki, Asakawa Hitoshi, Inokuma Yasuhide
CHEMICAL SCIENCE 13 巻 ( 34 ) 頁： 9848 - 9854 2022年7月
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Synthesis of a Möbius carbon nanobelt 査読有り 国際誌
Yasutomo Segawa, Tsugunori Watanabe, Kotono Yamanoue, Motonobu Kuwayama, Kosuke Watanabe, Jenny Pirillo, Yuh Hijikata, Kenichiro Itami
Nature Synthesis 1 巻 ( 7 ) 頁： 535 - 541 2022年5月
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DNA-Mimicking Metal-Organic Frameworks with Accessible Adenine Faces for Complementary Base Pairing 査読有り 国際共著 国際誌
Chand Santanu, Alahmed Othman, Baslyman Walaa S., Dey Avishek, Qutub Somayah, Saha Ranajit, Hijikata Yuh, Alaamery Manal, Khashab Niveen M.
JACS AU 2 巻 ( 3 ) 頁： 623 - 630 2022年3月
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Strain-Induced Ring Expansion Reactions of Calix[3]pyrrole-Related Macrocycles 査読有り 国際誌
Inaba Yuya, Kakibayashi Yu, Ide Yuki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Yoneda Tomoki, Inokuma Yasuhide
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 28 巻 ( 17 ) 頁： e202200056 2022年3月
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Alkali metal ion binding using cyclic polyketones 査読有り 国際誌
Ozawa Narito, Shivakumar Kilingaru I, Murugavel Muthuchamy, Inaba Yuya, Yoneda Tomoki, Ide Yuki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Inokuma Yasuhide
CHEMICAL COMMUNICATIONS 58 巻 ( 18 ) 頁： 2971 - 2974 2022年2月
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Hayakawa Masahiro, Horike Satoshi, Hijikata Yuh, Yasui Kosuke, Yamaguchi Shigehiro, Fukazawa Aiko
CHEMICAL COMMUNICATIONS 58 巻 ( 15 ) 頁： 2548 - 2551 2022年1月
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Flexibility Control of Two-Dimensional Coordination Polymers by Crystal Morphology: Water Adsorption and Thermal Expansion 査読有り 国際誌
Ohtani Ryo, Yoshino Haruka, Yanagisawa Junichi, Ohtsu Hiroyoshi, Hashizume Daisuke, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Sadakiyo Masaaki, Kato Kenichi, Shudo Yuta, Hayami Shinya, Le Ouay Benjamin, Ohba Masaaki
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 27 巻 ( 72 ) 頁： 18135 - 18140 2021年12月
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An elastic metal-organic crystal with a densely catenated backbone 査読有り 国際誌
Meng Wenjing, Kondo Shun, Ito Takuji, Komatsu Kazuki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Ikuhara Yuichi, Aida Takuzo, Sato Hiroshi
NATURE 598 巻 ( 7880 ) 頁： 298 - 303 2021年10月
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Accumulated Lattice Strain as an Internal Trigger for Spontaneous Pathway Selection 査読有り 国際共著 国際誌
Huang Hubiao, Sato Hiroshi, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Zhao Yong Sheng, Cheng Stephen Z. D., Aida Takuzo
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 143 巻 ( 37 ) 頁： 15319 - 15325 2021年9月
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Calix[3]pyrrole: A Missing Link in Porphyrin-Related Chemistry 査読有り 国際共著 国際誌
Inaba Yuya, Nomata Yu, Ide Yuki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Yoneda Tomoki, Osuka Atsuhiro, Sessler Jonathan L., Inokuma Yasuhide
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 143 巻 ( 31 ) 頁： 12355 - 12360 2021年8月
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Ousaka Naoki, Yamamoto Shinya, Iida Hiroki, Iwata Takuya, Ito Shingo, Souza Rafael, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Yashima Eiji
JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 86 巻 ( 15 ) 頁： 10501 - 10516 2021年8月
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Alkyl decorated metal-organic frameworks for selective trapping of ethane from ethylene above ambient pressures 査読有り 国際共著 国際誌
Schneemann Andreas, Jing Yuan, Evans Jack D., Toyao Takashi, Hijikata Yuh, Kamiya Yuichi, Shimizu Ken-ichi, Burtch Nicholas C., Noro Shin-ichiro
DALTON TRANSACTIONS 50 巻 ( 30 ) 頁： 10423 - 10435 2021年6月
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Hydroxide Anion Transport in Covalent Organic Frameworks 査読有り 国際共著 国際誌
Tao Shanshan, Xu Hong, Xu Qing, Hijikata Yuh, Jiang Qiuhong, Irle Stephan, Jiang Donglin
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 143 巻 ( 24 ) 頁： 8970 - 8975 2021年6月
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Triplet Carbene with Highly Enhanced Thermal Stability in the Nanospace of a Metal-Organic Framework 査読有り 国際共著 国際誌
Nakajo Toshinobu, Kumagai Jun, Kusaka Shinpei, Hori Akihiro, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Ma Yunsheng, Matsuda Ryotaro
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 143 巻 ( 21 ) 頁： 8129 - 8136 2021年6月
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Insoluble pi-Conjugated Polyimine as an Organic Adsorbent for Group 10 Metal Ions 査読有り 国際誌
Shirakura Hayato, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Yoneda Tomoki, Manabe Yumehiro, Murugavel Muthuchamy, Ide Yuki, Inokuma Yasuhide
EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY 2021 巻 ( 17 ) 頁： 1705 - 1708 2021年5月
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Support Effect of Metal-Organic Frameworks on Ethanol Production through Acetic Acid Hydrogenation 査読有り 国際誌
Yoshimaru Shotaro, Sadakiyo Masaaki, Maeda Nobutaka, Yamauchi Miho, Kato Kenichi, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 13 巻 ( 17 ) 頁： 19992 - 20001 2021年5月
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Double-Helix Supramolecular Nanofibers Assembled from Negatively Curved Nanographenes 査読有り 国際共著 国際誌
Kato Kenta, Takaba Kiyofumi, Maki-Yonekura Saori, Mitoma Nobuhiko, Nakanishi Yusuke, Nishihara Taishi, Hatakeyama Taito, Kawada Takuma, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Scott Lawrence T., Yonekura Koji, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 143 巻 ( 14 ) 頁： 5465 - 5469 2021年4月
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A Temporarily Pore-Openable Porous Coordination Polymer for Guest Adsorption/Desorption 査読有り 国際誌
Noro Shin-ichiro, Meng Yu, Suzuki Kazushige, Sugiura Minori, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Takahashi Kiyonori, Nakamura Takayoshi
INORGANIC CHEMISTRY 60 巻 ( 7 ) 頁： 4531 - 4538 2021年4月
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Uemura Kazuhiro, Ito Daiki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Saeki Akinori
ACS OMEGA 5 巻 ( 47 ) 頁： 30502 - 30518 2020年12月
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Trapping and Releasing of Oxygen in Liquid by Metal-Organic Framework with Light and Heat 査読有り 国際共著 国際誌
Fujimura Masashi, Kusaka Shinpei, Masuda Ayaka, Hori Akihiro, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Ma Yunsheng, Matsuda Ryotaro
SMALL 17 巻 ( 22 ) 頁： 2004351 - 2004351 2020年11月
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Zheng Xin, Fukuhara Katsuo, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Sato Hiroyasu, Takahashi Kiyonori, Noro Shin-ichiro, Nakamura Takayoshi
COMMUNICATIONS CHEMISTRY 3 巻 ( 1 ) 頁： 143 2020年10月
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Responsive Four-Coordinate Iron(II) Nodes in FePd(CN)(4) 査読有り 国際誌
Ohtani Ryo, Matsunari Hiromu, Yamamoto Takafumi, Kimoto Koji, Isobe Masaaki, Fujii Kotaro, Yashima Masatomo, Fujii Susumu, Kuwabara Akihide, Hijikata Yuh, Noro Shin-ichiro, Ohba Masaaki, Kageyama Hiroshi, Hayami Shinya
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 59 巻 ( 43 ) 頁： 19254 - 19259 2020年10月
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Photochemically Crushable and Regenerative Metal-Organic Framework 査読有り 国際誌
Sato Hiroshi, Matsui Toshiya, Chen Zhiyi, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Aida Takuzo
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 142 巻 ( 33 ) 頁： 14069 - 14073 2020年8月
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Vervoorts Pia, Schneemann Andreas, Hante Inke, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Toyao Takashi, Kon Kenichi, Shimizu Ken-ichi, Nakamura Takayoshi, Noro Shin-ichiro, Fischer Roland A.
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 12 巻 ( 8 ) 頁： 9448 - 9456 2020年2月
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Pirillo J, Hijikata Y
Inorganic Chemistry 59 巻 ( 2 ) 頁： 1193 - 1203 2020年1月
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Multicolour photochromic fluorescence of a fluorophore encapsulated in a metal-organic framework 査読有り 国際誌
Hirai Kenji, Kitagawa Taisei, Fujiwara Hideki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Inose Tomoko, Uji-i Hiroshi
CHEMICAL COMMUNICATIONS 56 巻 ( 67 ) 頁： 9651 - 9654 2020年
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Noro Shin-ichiro, Song Yu, Tanimoto Yutaro, Hijikata Yuh, Kubo Kazuya, Nakamura Takayoshi
DALTON TRANSACTIONS 49 巻 ( 27 ) 頁： 9438 - 9443 2020年
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Water-mediated deracemization of a bisporphyrin helicate assisted by diastereoselective encapsulation of chiral guests 査読有り 国際共著 国際誌
Ousaka Naoki, Yamamoto Shinya, Iida Hiroki, Iwata Takuya, Ito Shingo, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Yashima Eiji
Nature Communications 10 巻 頁： 1457 2019年12月
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One-Step Synthesis of an Adaptive Nanographene MOF: Adsorbed Gas-Dependent Geometrical Diversity 査読有り 国際誌
Shun Suginome, Hiroshi Sato, Akihiro Hori, Akio Mishima, Yuki Harada, Shinpei Kusaka, Ryotaro Matsuda, Jenny Pirillo, Yuh Hijikata, Takuzo Aida
Journal of the American Chemical Society 141 巻 ( 39 ) 頁： 15649 - 15655 2019年10月
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Dynamic Topochemical Reaction Tuned by Guest Molecules in the Nanospace of a Metal–Organic Framework 査読有り 国際共著 国際誌
Shinpei Kusaka, Atsushi Kiyose, Hiroshi Sato, Yuh Hijikata, Akihiro Hori, Yunsheng Ma, Ryotaro Matsuda
Journal of the American Chemical Society 141 巻 ( 40 ) 頁： 15742 - 15746 2019年9月
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Topological molecular nanocarbons: All-benzene catenane and trefoil knot 査読有り 国際誌
Yasutomo Segawa, Motonobu Kuwayama, Yuh Hijikata, Masako Fushimi, Taishi Nishihara, Jenny Pirillo, Junya Shirasaki, Natsumi Kubota, Kenichiro Itami
Science 365 巻 ( 6450 ) 頁： 272 - + 2019年7月
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Seeded Polymerization of an Amide‐Functionalized Diketopyrrolopyrrole Dye in Aqueous Media 査読有り 国際誌
Soichiro Ogi, Natsumi Fukaya, Arifin, Bastian Bjerkem Skjelstad, Yuh Hijikata, Shigehiro Yamaguchi
Chemistry – A European Journal 25 巻 ( 30 ) 頁： 7303 - 7307 2019年5月
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Taku Hayashi, Ka Hung Lee, Hiroki Iida, Eiji Yashima, Stephan Irle, Yuh Hijikata
Journal of Computational Chemistry 40 巻 ( 23 ) 頁： 2036 - 2042 2019年5月
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Chiral‐selective etching effects on carbon nanotube growth at edge carbon atoms 査読有り 国際共著 国際誌
Kimura Ryuto, Hijikata Yuh, Eveleens Clothilde A., Page Alister J., Irle Stephan
Journal of Computational Chemistry 40 巻 ( 2 ) 頁： 375 - 380 2019年1月
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Ohtani Ryo, Yamamoto Riho, Ohtsu Hiroyoshi, Kawano Masaki, Pirillo Jenny, Hijikata Yuh, Sadakiyo Masaaki, Lindoy Leonard F., Hayami Shinya
Dalton Transactions 48 巻 ( 21 ) 頁： 7198 - 7202 2019年
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Structural transformations of graphene exposed to nitrogen plasma: quantum chemical molecular dynamics simulations 査読有り 国際共著 国際誌
Seokjin Moon, Yuh Hijikata, Stephan Irle
Physical Chemistry Chemical Physics 21 巻 ( 23 ) 頁： 12112 - 12120 2019年
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Yuki Harada, Yuh Hijikata, Shinpei Kusaka, Akihiro Hori, Yunsheng Ma, Ryotaro Matsuda
Dalton Transactions 48 巻 ( 8 ) 頁： 2545 - 2548 2019年
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A femtomolar-range suicide germination stimulant for the parasitic plant Striga hermonthica 査読有り 国際共著 国際誌
Uraguchi Daisuke, Kuwata Keiko, Hijikata Yuh, Yamaguchi Rie, Imaizumi Hanae, Sathiyanarayanan A. M., Rakers Christin, Mori Narumi, Akiyama Kohki, Irle Stephan, McCourt Peter, Kinoshita Toshinori, Ooi Takashi, Tsuchiya Yuichiro
SCIENCE 362 巻 ( 6420 ) 頁： 1301 - 1305 2018年12月
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Unidirectional molecular assembly alignment on graphene enabled by nanomechanical symmetry breaking 査読有り 国際共著 国際誌
Hong Liu, Nishihara Taishi, Hijikata Yuh, Miyauchi Yuhei, Itami Kenichiro
SCIENTIFIC REPORTS 8 巻 ( 1 ) 2018年12月
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Theoretical analysis of orientations and tautomerization of genistein in beta-cyclodextrin 査読有り 国際共著 国際誌
Hanpaibool Chonnikan, Chakcharoensap Tipsuda, Arifin, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Wolschann Peter, Kungwan Nawee, Pongsawasdi Piamsook, Ounjai Puey, Rungrotmongkol Thanyada
JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS 265 巻 頁： 16 - 23 2018年9月
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Nanopore-induced host-guest charge transfer phenomena in a metal-organic framework 査読有り 国際誌
Yamamoto S., Pirillo J., Hijikata Y., Zhang Z., Awaga K.
CHEMICAL SCIENCE 9 巻 ( 13 ) 頁： 3282 - 3289 2018年2月
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Ruthenium Nanoparticle-Decorated Porous Organic Network for Direct Hydrodeoxygenation of Long-Chain Fatty Acids to Alkanes 査読有り 国際共著 国際誌
Mondal Sujan, Singuru Ramana, Shit Subhash Chandra, Hayashi Taku, Irle Stephan, Hijikata Yuh, Mondal John, Bhaumik Asim
ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING 6 巻 ( 2 ) 頁： 1610 - 1619 2018年2月
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A New Porous Polymer for Highly Efficient Capacitive Energy Storage 査読有り 国際共著 国際誌
Bhanja Piyali, Das Sabuj K., Bhunia Kousik, Pradhan Debabrata, Hayashi Taku, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Bhaumik Asim
ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING 6 巻 ( 1 ) 頁： 202 - 209 2018年1月
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Fukazawa Aiko, Toda Yusuke, Hayakawa Masahiro, Sekioka Anna, Ishii Hiroyuki, Okamoto Toshihiro, Takeya Jun, Hijikata Yuh, Yamaguchi Shigehiro
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 24 巻 ( 44 ) 頁： 11503 - 11510 2018年
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Kiriya Daisuke, Hijikata Yuh, Pirillo Jenny, Kitaura Ryo, Murai Akihiko, Ashida Atsushi, Yoshimura Takeshi, Fujimura Norifumi
Langmuir 34 巻 ( 35 ) 頁： 10243 - 10249 2018年
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Tuning the flexibility of interpenetrated frameworks by a small difference in the fluorene moiety 査読有り 国際共著 国際誌
Ma Yunsheng, Harada Yuki, Hori Akihiro, Hijikata Yuh, Li Liangchun, Matsuda Ryotaro
DALTON TRANSACTIONS 46 巻 ( 44 ) 頁： 15200 - 15203 2017年11月
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Development of a Porous Coordination Polymer with a High Gas Capacity Using a Thiophene-Based Bent Tetracarboxylate Ligand 査読有り 国際共著
Wang Fei, Kusaka Shinpei, Hijikata Yuh, Hosono Nobuhiko, Kitagawa Susumu
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 9 巻 ( 39 ) 頁： 33455-33460 2017年10月
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Electrically Activated Conductivity and White Light Emission of a Hydrocarbon Nanoring-Iodine Assembly 査読有り
Ozaki Noriaki, Sakamoto Hirotoshi, Nishihara Taishi, Fujimori Toshihiko, Hijikata Yuh, Kimura Ryuto, Irle Stephan, Itami Kenichiro
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 56 巻 ( 37 ) 頁： 11196-11202 2017年9月
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Ochi Rika, Noro Shin-ichiro, Hijikata Yuh, Kubo Kazuya, Nakamura Takayoshi
EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY 34 巻 ( 34 ) 頁： 4013 - 4019 2017年9月
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Coupled Cluster and Density Functional Studies of Atomic Fluorine Chemisorption on Coronene as Model Systems for Graphene Fluorination
Hutama A. S., Hijikata Y., Irle S.
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 121 巻 ( 27 ) 頁： 14888-14898 2017年7月
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Coupled cluster and density functional studies of atomic fluorine chemisorption on coronene as model systems for graphene fluorination 査読有り 国際誌
Aulia Sukma Hutama, Yuh Hijikata, Stephan Irle
Journal of Physical Chemistry C 121 巻 頁： 14888-14898 2017年6月
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Electrically activated conductivity and white light emission of a hydrocarbon nanoring-iodine assembly 査読有り
Noriaki Ozaki, Hirotoshi Sakamoto, Taishi Nishihara, Toshihiko Fujimori, Yuh Hijikata , Ryuto Kimura, Stephan Irle, Kenichiro Itami
Angewandte Chemie International Edition 56 巻 頁： 11196 –11202 2017年6月
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Structural influence of transition metal (Sc, Y, and Lu) atoms inside gold nanoparticles 査読有り 国際共著
Zhao Li Xia, Hijikata Yuh, Irle Stephan
INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM CHEMISTRY 117 巻 ( 12 ) 2017年6月
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Kundu Sudipta K., Singuru Ramana, Hayashi Taku, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Mondal John
CHEMISTRYSELECT 2 巻 ( 17 ) 頁： 4705 - 4716 2017年6月
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Polymorphism of [6]Cycloparaphenylene for Packing Structure-dependent Host-Guest Interaction 査読有り 国際誌
Fukushima Tomohiro, Sakamoto Hirotoshi, Tanaka Kohei, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Itami Kenichiro
CHEMISTRY LETTERS 46 巻 ( 6 ) 頁： 855 - 857 2017年6月
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Development of a porous coordination polymer with a high gas capacity using a thiophene-based bent tetracarboxylate ligand 査読有り
Fei Wang, Shinpei Kusaka, Yuh Hijikata, Nobuhiko Hosono, and Susumu Kitagawa
ACS Applied Materials & Interface 9 巻 頁： 33455-33460 2017年4月
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Double-Stranded Helical Oligomers Covalently Bridged by Rotary Cyclic Boronate Esters 査読有り 国際誌
Iida Hiroki, Ohmura Kenji, Noda Ryuta, Iwahana Soichiro, Katagiri Hiroshi, Ousaka Naoki, Hayashi Taku, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Yashima Eiji
CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL 12 巻 ( 8 ) 頁： 927 - 935 2017年4月
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Structural influence of transition metal (Sc, Y, and Lu) atoms inside gold nanoparticles 査読有り
Li-Xia Zhao, Yuh Hijikata, Stephan Irle
International Journal of of Quantum Chemistry 2017年3月
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Polymorphism of [6]cycloparapehylene for packing structure-dependent host-guest interactio 査読有り
Tomohiro Fukushima, Hirotoshi Sakamoto, Yuh Hijikata, Stephan Irle, Kenichiro Itami
Chemistry Letters 46 巻 頁： 855-857 2017年3月
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Metal organic cuboctahedra for synthetic ion channels with multiple conductance states 査読有り
Ryuji Kawano, Nao Horike, Yuh Hijikata, Mio Kondo, Arnau Carne, Patrick Larpent, Toshihisa Osaki, Koki Kamiya, Susumu Kitagawa, Shoji Takeuchi, Shuhei Furukawa
Chem 2 巻 頁： 393-403 2017年3月
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Modulation of redox potentials utilizing the flexible coordination sphere of a penta-coordinate complex in the solid state 査読有り 国際共著 国際誌
Ohtani Ryo, Kitamura Yuu, Hijikata Yuh, Nakamura Masaaki, Lindoy Leonard F., Hayami Shinya
DALTON TRANSACTIONS 46 巻 ( 11 ) 頁： 3749 - 3754 2017年3月
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New Triazine-Based Covalent Organic Framework for High-Performance Capacitive Energy Storage 査読有り 国際共著 国際誌
Bhanja Piyali, Bhunia Kousik, Das Sabuj K., Pradhan Debabrata, Kimura Ryuto, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Bhaumik Asim
CHEMSUSCHEM 10 巻 ( 5 ) 頁： 921 - 929 2017年3月
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Rhodium-Organic Cuboctahedra as Porous Solids with Strong Binding Sites 査読有り 国際誌
Furukawa Shuhei, Horike Nao, Kondo Mio, Hijikata Yuh, Carne-Sanchez Arnau, Larpent Patrick, Louvain Nicolas, Diring Stephane, Sato Hiroshi, Matsuda Ryotaro, Kawano Ryuji, Kitagawe Susumu
INORGANIC CHEMISTRY 55 巻 ( 21 ) 頁： 10843 - 10846 2016年11月
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Theoretical analysis of structural diversity of covalent organic framework: Stacking isomer structures thermodynamics and kinetics 査読有り 国際共著
Taku Hayashi, Yuh Hijikata, Alister Page, Donglin Jiang, Stephan Irle
Chemical Physics Letters 664 巻 頁： 101-107 2016年9月
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Chiral-Selective Carbon Nanotube Etching with Ammonia: A Quantum Chemical Investigation 査読有り 国際共著 国際誌
Eveleens Clothilde A., Hijikata Yuh, Irle Stephan, Page Alister J.
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 120 巻 ( 35 ) 頁： 19862 - 19870 2016年9月
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Chirality-Selective Carbon Nanotube Etching with Ammonia: A Quantum Chemical Investigation
Clothilde A. Eveleens, Yuh Hijikata, Stephan Irle, Alister J. Page
Journal of Physical Chemistry C 120 巻 頁： 19862-19870 2016年8月
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Cycloparaphenylene as molecular porous carbon solid with uniform pores exhibiting adsorption-induce softness
Hirotoshi Sakamoto, Toshihiko Fujimori, Xiaolin Li, Katsumi Kaneko, Kai Kan, Noriaki Ozaki, Yuh Hijikata, Stephan Irle, Kenichi Itami
Chemical Science 7 巻 頁： 4204-4210 2016年3月
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An Adsorbate Discriminatory Gate Effect in a Flexible Porous Coordination Polymer for Selective Adsorption of CO2 over C2H2 査読有り 国際共著 国際誌
Foo Maw Lin, Matsuda Ryotaro, Hijikata Yuh, Krishna Rajamani, Sato Hiroshi, Horike Satoshi, Hori Akihiro, Duan Jingui, Sato Yohei, Kubota Yoshiki, Takata Masaki, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 138 巻 ( 9 ) 頁： 3022 - 3030 2016年3月
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Sakamoto Hirotoshi, Fujimori Toshihiko, Li Xiaolin, Kaneko Katsumi, Kan Kai, Ozaki Noriaki, Hijikata Yuh, Irle Stephan, Itami Kenichiro
CHEMICAL SCIENCE 7 巻 ( 7 ) 頁： 4204 - 4210 2016年
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A Convenient Strategy for Designing a Soft Nanospace: An Atomic Exchange in a Ligand with Isostructural Frameworks 査読有り 国際共著 国際誌
Ma Yunsheng, Matsuda Ryotaro, Sato Hiroshi, Hijikata Yuh, Li Liangchun, Kusaka Shinpei, Foo Mawlin, Xue Fengfeng, Akiyama George, Yuan Rongxin, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 137 巻 ( 50 ) 頁： 15825 - 15832 2015年12月
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High CO2/CH4 Selectivity of a Flexible Copper(II) Porous Coordination Polymer under Humid Conditions 査読有り 国際誌
Noro Shin-ichiro, Matsuda Ryotaro, Hijikata Yuh, Inubushi Yasutaka, Takeda Sadamu, Kitagawa Susumu, Takahashi Yukiko, Yoshitake Masashi, Kubo Kazuya, Nakamura Takayoshi
CHEMPLUSCHEM 80 巻 ( 10 ) 頁： 1517 - 1524 2015年10月
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Inukai Munehiro, Fukushima Tomohiro, Hijikata Yuh, Ogiwara Naoki, Horike Satoshi, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 137 巻 ( 38 ) 頁： 12183 - 12186 2015年9月
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Sequential Synthesis of Coordination Polymersomes 査読有り 国際誌
Ohtani Ryo, Inukai Munehiro, Hijikata Yuh, Ogawa Tetsuya, Takenaka Mikihito, Ohba Masaaki, Kitagawa Susumu
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 54 巻 ( 4 ) 頁： 1139 - 1143 2015年1月
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Porous coordination polymers with ubiquitous and biocompatible metals and a neutral bridging ligand 査読有り 国際誌
Noro Shin-ichiro, Mizutani Junya, Hijikata Yuh, Matsuda Ryotaro, Sato Hiroshi, Kitagawa Susumu, Sugimoto Kunihisa, Inubushi Yasutaka, Kubo Kazuya, Nakamura Takayoshi
NATURE COMMUNICATIONS 6 巻 頁： 5851 2015年1月
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Glass formation via structural fragmentation of a 2D coordination network 査読有り 国際誌
Umeyama D., Funnell N. P., Cliffe M. J., Hill J. A., Goodwin A. L., Hijikata Y., Itakura T., Okubo T., Horike S., Kitagawa S.
CHEMICAL COMMUNICATIONS 51 巻 ( 64 ) 頁： 12728 - 12731 2015年
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Kishida Keisuke, Watanabe Yumiko, Horike Satoshi, Watanabe Yoshihiro, Okumura Yoshikuni, Hijikata Yuh, Sakaki Shigeyoshi, Kitagawa Susumu
EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY 2014 巻 ( 17 ) 頁： 2747 - 2752 2014年6月
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Hijikata Yuh, Sakaki Shigeyoshi
INORGANIC CHEMISTRY 53 巻 ( 5 ) 頁： 2417 - 2426 2014年3月
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Self-Accelerating CO Sorption in a Soft Nanoporous Crystal 査読有り 国際誌
Sato Hiroshi, Kosaka Wataru, Matsuda Ryotaro, Hori Akihiro, Hijikata Yuh, Belosludov Rodion V., Sakaki Shigeyoshi, Takata Masaki, Kitagawa Susumu
SCIENCE 343 巻 ( 6167 ) 頁： 167 - 170 2014年1月
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Nakashima Hiroyuki, Hijikata Yuh, Nakatsuji Hiroshi
ASTROPHYSICAL JOURNAL 770 巻 ( 2 ) 2013年6月
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Noro Shin-ichiro, Fukuhara Katsuo, Hijikata Yuh, Kubo Kazuya, Nakamura Takayoshi
INORGANIC CHEMISTRY 52 巻 ( 10 ) 頁： 5630 - 5632 2013年5月
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Pore Design of Two-Dimensional Coordination Polymers toward Selective Adsorption 査読有り 国際誌
Hijikata Yuh, Horike Satoshi, Sugimoto Masayuki, Inukai Munehiro, Fukushima Tomohiro, Kitagawa Susumu
INORGANIC CHEMISTRY 52 巻 ( 7 ) 頁： 3634 - 3642 2013年4月
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Noro Shin-ichiro, Hijikata Yuh, Inukai Munehiro, Fukushima Tomohiro, Horike Satoshi, Higuchi Masakazu, Kitagawa Susumu, Akutagawa Tomoyuki, Nakamura Takayoshi
INORGANIC CHEMISTRY 52 巻 ( 1 ) 頁： 280 - 285 2013年1月
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Fe2+-based layered porous coordination polymers and soft encapsulation of guests via redox activity 査読有り 国際誌
Horike Satoshi, Sugimoto Masayuki, Kongpatpanich Kanokwan, Hijikata Yuh, Inukai Munehiro, Umeyama Daiki, Kitao Shinji, Seto Makoto, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 1 巻 ( 11 ) 頁： 3675 - 3679 2013年
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Noro Shin-ichiro, Fukuhara Katsuo, Sugimoto Kunihisa, Hijikata Yuh, Kubo Kazuya, Nakamura Takayoshi
DALTON TRANSACTIONS 42 巻 ( 31 ) 頁： 11100 - 11110 2013年
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Siloxane D4 capture by hydrophobic microporous materials 査読有り 国際誌
Mito-Oka Yasuko, Horike Satoshi, Nishitani Yusuke, Masumori Tadao, Inukai Munehiro, Hijikata Yuh, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 1 巻 ( 27 ) 頁： 7885 - 7888 2013年
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A Switchable Molecular Rotator: Neutron Spectroscopy Study on a Polymeric Spin-Crossover Compound 査読有り 国際共著 国際誌
Alberto Rodriguez-Velamazan J., Gonzalez Miguel A., Real Jose A., Castro Miguel, Carmen Munoz M., Gaspar Ana B., Ohtani Ryo, Ohba Masaaki, Yoneda Ko, Hijikata Yuh, Yanai Nobuhiro, Mizuno Motohiro, Ando Hideo, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 134 巻 ( 11 ) 頁： 5083 - 5089 2012年3月
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Foo Maw Lin, Horike Satoshi, Fukushima Tomohiro, Hijikata Yuh, Kubota Yoshiki, Takata Masaki, Kitagawa Susumu
DALTON TRANSACTIONS 41 巻 ( 45 ) 頁： 13791 - 13794 2012年
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Investigation of post-grafted groups of a porous coordination polymer and its proton conduction behavior 査読有り
Inukai, Munehiro and Horike, Satoshi and Umeyama, Daiki and Hijikata, Yuh and Kitagawa, Susumu
Dalton Transactions 41 巻 ( 43 ) 頁： 13261-13263 2012年
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Design of Flexible Lewis Acidic Sites in Porous Coordination Polymers by using the Viologen Moiety 査読有り
Higuchi, Masakazu and Nakamura, Kohei and Horike, Satoshi and Hijikata, Yuh and Yanai, Nobuhiro and Fukushima, Tomohiro and Kim, Jungeun and Kato, Kenichi and Takata, Masaki and Watanabe, Daisuke and Oshima, Shinji and Kitagawa, Susumu
Angewandte Chemie International Edition 51 巻 ( 33 ) 頁： 8369-8372 2012年
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Relationship between Channel and Sorption Properties in Coordination Polymers with Interdigitated Structures 査読有り
Hijikata, Yuh and Horike, Satoshi and Sugimoto, Masayuki and Sato, Hiroshi and Matsuda, Ryotaro and Kitagawa, Susumu
Chemistry -A European Journal 17 巻 ( 18 ) 頁： 5138-5144 2011年
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Gas detection by structural variations of fluorescent guest molecules in a flexible porous coordination polymer 査読有り
Yanai, Nobuhiro and Kitayama, Koji and Hijikata, Yuh and Sato, Hiroshi and Matsuda, Ryotaro and Kubota, Yoshiki and Takata, Masaki and Mizuno, Motohiro and Uemura, Takashi and Kitagawa, Susumu
Nature Materials 10 巻 ( 10 ) 頁： 787-793 2011年
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Confinement of Mobile Histamine in Coordination Nanochannels for Fast Proton Transfer 査読有り
Umeyama, Daiki and Horike, Satoshi and Inukai, Munehiro and Hijikata, Yuh and Kitagawa, Susumu
Angewandte Chemie International Edition 50 巻 ( 49 ) 頁： 11706-11709 2011年
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Differences of crystal structure and dynamics between a soft porous nanocrystal and a bulk crystal 査読有り
Hijikata, Yuh and Horike, Satoshi and Tanaka, Daisuke and Groll, Juergen and Mizuno, Motohiro and Kim, Jungeun and Takata, Masaki and Kitagawa, Susumu
Chemical Communications 47 巻 ( 27 ) 頁： 7632-7634 2011年
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Shimomura Satoru, Higuchi Masakazu, Matsuda Ryotaro, Yoneda Ko, Hijikata Yuh, Kubota Yoshiki, Mita Yoshimi, Kim Jungeun, Takata Masaki, Kitagawa Susumu
NATURE CHEMISTRY 2 巻 ( 8 ) 頁： 633 - 637 2010年8月
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Uemura Takashi, Ono Yukari, Hijikata Yuh, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 132 巻 ( 13 ) 頁： 4917 - 4924 2010年4月
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Porous Coordination Polymer with Pyridinium Cationic Surface, [Zn-2(tpa)(2)(Cpb)] 査読有り 国際誌
Higuchi Masakazu, Tanaka Daisuke, Horike Satoshi, Sakamoto Hirotoshi, Nakamura Kohei, Takashima Yohei, Hijikata Yuh, Yanai Nobuhiro, Kim Jungeun, Kato Kenichi, Kubota Yoshiki, Takata Masaki, Kitagawa Susumu
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 131 巻 ( 30 ) 頁： 10336 - + 2009年8月
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Charge-Polarized Coordination Space for H-2 Adsorption 査読有り 国際誌
Hasegawa Jun-ya, Higuchi Masakazu, Hijikata Yuh, Kitagawa Susumu
CHEMISTRY OF MATERIALS 21 巻 ( 9 ) 頁： 1829 - 1833 2009年5月
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Yuh Hijikata, Hiroyuki Nakashima, Hiroshi Nakatsuji
The Journal of Chemical Physics 130 巻 ( 2 ) 2009年1月
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Nakashima Hiroyuki, Hijikata Yuh, Nakatsuji Hiroshi
JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 128 巻 ( 15 ) 2008年4月
書籍等出版物 3
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錯体化学選書10 金属錯体の量子・計算化学 4.4章
土方優，高柳昌芳，長岡正隆（ 担当： 共著）
三共出版 2014年10月 （ ISBN:4782707096 ）
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錯体化学選書10 金属錯体の量子・計算化学 4.4章
土方優, 高柳昌芳, 長岡正隆（ 担当： 共著）
三共出版 2014年10月 （ ISBN:4782707096 ）
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セラミック機能化ハンドブック 4.2.3.1 多孔性配位高分子の分離・吸着能
土方 優，北川 進 （ 担当： 単著）
エヌ・ティー・エス出版 2011年1月 （ ISBN:4860433505 ）
科研費 7
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実験的推論によらない配位高分子における無限自己集積構造の形成過程の理論的解明
研究課題/研究課題番号：21K18970 2021年7月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)
土方 優
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）
金属と有機配位子から構成される配位高分子の複雑な自己集積過程はいまだ未解明であり、わずかな合成条件の違いによって組み上がる集積構造が異なってしまう。そこで、網羅的探索計算によって、配位高分子の自己集積過程（骨格形成過程）の原子レベルでの理解を目指す。
本課題の知見から、自己集積という現象に対する一般原理に迫るとともに、多様な機能を有する配位高分子に真の意味での設計性を付与し、機能設計可能な材料群へと昇華させる。
本研究課題では金属イオンと有機配位子から構成される配位高分子の複雑な自己集積過程を理論的網羅的探索によって解明することを目的とし、本年度は主に以下の二つの系に関する検討を行った。初年度である今年度は計算条件の探索的取り組みが多く、計算コストを下げるため対象とする系を亜鉛イオンなど、閉殻系に絞って取り組んだ。また、計算コストを通常の密度汎関数法よりも計算コストの低い、半経験的方法を用いることで探索のスピードアップを図った。
1．配位高分子化合物の中で最もよく知られている亜鉛イオン、ジカルボキシレートからなる配位高分子のビルディングユニットに関する自己集積過程に関する検討を行った。本系ではジカルボン酸の脱プロトン化が必要であり、脱プロトン化の際のエネルギー障壁が高く、溶媒分子や亜鉛イオンのカウンターイオンを加えた計算を行ったが、いずれの計算においても脱プロトン化は見られず、計算モデル（最初に入力すべき要素）の更なる検討が必要ということが明らかになってきた。一方で、最初から脱プロトン化したジカルボキシレートを最初から用いた計算では金属イオンに複数のジカルボキシレートが配位した構造を形成したが、形成すべきユニットを系せず、これらについては次年度に計算条件を検討する予定である。
2．二酸化炭素の選択的吸着などで盛んに研究されている化合物群である亜鉛イオン、ケイ素ユニット、窒素系有機配位子からなる配位高分子の共通要素であるビルディングユニットに関する自己集積過程に関する検討を行った。本系に関して形成すべきユニットが形成され、想像していた集積過程よりも複雑に金属への配位と脱離を繰り返しユニットを形成していることが明らかとなった。
検討可能な計算条件と計算コストについても把握することができ、本申請で予定していた化合物の一つ（亜鉛イオン、ケイ素ユニット、窒素系有機配位子からなる配位高分子のビルディングユニット）の形成過程を明らかにすることができ、次年度の検討がスムーズに行える準備が整ったため。
本年度は計算の条件検討の要素が強かったが、おおよその計算コストを見積もることができ、予定していた化合物の一つに関してはその集積過程を明らかにすることができた。この化合物に関しては、このビルディングユニットがさらに集積する過程について取り組む予定である。また、現状集積過程が見出せていないジカルボキシレートの系に関しては、さらに計算条件を検討しながら計算を進める。同時に、同じ構成要素に窒素系配位子を加えた計算を行う。これは二つの類似要素によって異なる骨格が形成される原理に迫るものであり、多孔性配位高分子の自己集積過程に関する重要な情報を得ることが出来る。 -
多孔性配位高分子の細孔次元性に注目した細孔内静電場と分子吸着能の相関解明
研究課題/研究課題番号：19H04570 2019年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)
土方 優
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）
本年度の成果はHofmann型の二次元層状の多孔性配位高分子（PCP）の積層数に依存した吸着能の変化に関する以下のものである。本系では実験によって薄膜化することによって吸着能が変化するという報告がなされており、それらの現象の再現から理論計算に取り組んだ。
（1）バルク状態（無限に二次元骨格が積層した状態）においては、ゲスト分子（実験で報告されているエタノール）がユニットセルあたり一つ吸着することでは骨格がそれほど不安定化しないことが明らかになった。
（2）しかし、複数のゲスト分子が吸着した状態においては大きな不安定化が起き、ゲスト分子の吸着がエネルギー的に不利であることを明らかにした。
（3）同様の計算を数層が積層した状態の骨格で行ったところ、層間が大きく拡がりゲスト分子の吸着によって、安定化出来ることを示した。
また、これらはエタノールに限らずその他のゲスト分子（アセトニトリルなど実験で報告されているもの）でも同様の計算結果となり、一般的に現象と考えることができる。これらの結果は実験結果と整合性の取れるものであり、積層数が減ることで構造が大きく変化できゲスト分子が吸着可能となるという機構を提案した。
同時に、骨格を形成する配位子についても注目すると、ゲスト分子によって配位結合部分が歪むなど構造に歪みがかかっていることが示唆され、ゲスト分子の吸着には骨格のダイナミクスが重要となることが示唆される結果を得ることができた。（この点については次年度検討を行う） -
研究課題/研究課題番号：18H05209 2018年4月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 特別推進研究
八島 栄次, 高野 敦志, 土方 優, 前田 勝浩, 井改 知幸, 逢坂 直樹
担当区分：研究分担者
記憶力を有するラセン高分子の特長を最大限に活用し、生体系では実現不可能な究極機能の開拓を目指し、以下に示す成果を得た。
1. 触媒量のゲストとの包接錯体形成を介して、不斉増幅を伴って水中でラセンを誘起・記憶・反転可能な両親媒性ポリアセチレン誘導体の合成に成功し、記憶高分子からアキラル色素分子へのさらなる不斉増幅に基づく誘起円偏光発光を実現した。酸―塩基相互作用を利用した水中でラセンの複製が可能なラセン記憶高分子システムの構築に成功した。動的ラセン高分子がDNA等に比べ遙かに優れたスピン偏極応答を示すことも発見した。
2. 独自に開発したリビング重合触媒を用いることで、分子量・分子量分布を制御し、かつ開始末端と停止末端に望みの機能団を導入したテレケリック型ポリアセチレン誘導体の合成法を確立した。
3. 著しい不斉増幅と超高速ラセン誘起・記憶が可能なラセン高分子及びリビング重合技術を活用したシリカゲルへの簡便な固定化法を開発し、これらを活用することで、カラム内で超高速ラセン反転・記憶が可能な真に実用的な溶出順序可変の固定化型キラルカラムの開発に成功した。
4. 蛍光性を示す記憶高分子が溶媒や温度等の外部刺激に敏感に応答し、バネ運動に基づき可逆的な色と蛍光変化を示すことを実験と計算科学の融合により実証し、側鎖に様々のキラルアミンを導入することで、キラリティや光学純度及びその僅かの差を色や蛍光変化で識別でき、デジタルカメラ撮影によるRGB変換により、光学純度の定量化にも成功した。
5. ラセンを誘起・記憶した光学活性なシンジオタクチックポリメタクリル酸メチルが形成するラセン空孔への不斉選択的な包接を利用し、ポリ乳酸の光学分割に初めて成功した。ラセン誘起と記憶の手法を捻れキラリティの記憶に応用し、複数の不斉反応に対して完璧な不斉選択性を発現する光学活性２次元超分子薄膜の開発にも成功した。
当該年度の計画と期待通り、究極機能の発現に向け、一連の記憶力を有するラセン高分子群を系統的に設計・合成し、キラリティ検出、キラル分離、不斉触媒、キラルセンサーに関連する革新的機能の開拓に成功した。水中での包接錯体形成能を巧みに応用し、水中で触媒的ラセン誘起・記憶が可能な両親媒性ポリアセチレンの開発にも成功した。この成果を受け、水中での著しい不斉増幅を伴った超遠隔ラセン誘起と記憶及び水中で完璧な不斉選択性を示す機能性記憶高分子の開発に繋げる。さらに、「水中でのラセン構造の複製が可能な人工ラセン記憶高分子システムの構築」及び「生体高分子を遥かに上回る、動的ラセン高分子のスピン偏極応答性の発見」は、究極のキラリティ検出に繋がる特筆すべき成果であり、生体系では実現不可能な究極機能の開拓に繋がる。また、高い光学分割能と超高速ラセン誘起・記憶能を併せ持つ記憶高分子の開発に成功するとともに、独自に開発したリビング触媒を活用したシリカゲルへの固定化技術を用いることで、真に実用的な溶出順序可変キラルカラムの開発に成功した。自己学習能力を有する記憶高分子を用いたこれまでの常識にとらわれない全く新しいキラル材料開発を推進する。さらに、本研究の過程で、ラセンを誘起・記憶したシンジオタクチックポリメタクリル酸メチルのラセン空孔が、ポリ乳酸のラセンの左右を高度に識別し、同じ巻き方向のラセンが不斉選択的に包接される特異な現象を見出すとともに、キラル分離剤として応用することで、ポリ乳酸を光学分割可能という、当初想定もしていなかった驚くべき結果を得た。「テレケリック型ポリアセチレン誘導体の合成法の確立」及び「捻れキラリティを記憶した２次元超分子薄膜による完璧な不斉触媒反応の達成」を含め、当初計画には無かった予想外の新たな知見・発見も数多く得られたことから判断し、当初の計画以上に研究が進展していると判断する。
前年度までの知見・成果を踏まえ、破格の不斉増幅能を有し、かつ剛直性とバネのようなしなやかさとラセン空孔をあわせ持つ唯一無二の「記憶力を有するラセン高分子」の特長を最大限に活用し、生体系では実現不可能な究極機能の開拓を目指し、以下に示す研究を推進する。
1. 独自に開発したリビング重合触媒を活用し、究極機能の発現に最適の側鎖・末端部位を有する記憶高分子の設計と合成を進め、触媒量の光学活性体を用いたラセン誘起と記憶、高分子末端からの完全ラセン誘起と記憶に挑む。また、高分解能原子間力顕微鏡を用いたラセン構造の誘起と記憶過程の直接観察も実施する。さらに、水中での疎水性ゲストの包接を活用した前例の無い超遠隔ラセン誘起と記憶、ラセン構造の転写・複製にも取り組む。
2. 超低光学純度（<0.001% ee）のアミノ酸の直接検出を実現するとともに、高分子間でのラセン構造の転写・複製の更なる効率化を達成し、微弱な物理力の検出（円偏光や撹拌、磁場のキラル効果）の実証に挑戦する。
3. これまでのキラリティ検出の成果を更に格段に深化させ、特定のキラル物質のキラリティと光学純度の僅かの差を固体状態でも同時検出・定量可能な真に実用的なキラルリトマス紙及び特定の光学異性体を短時間にg-スケールで取得可能な手法（キラルベルト等）の開発を目指す。
4. 著しい不斉増幅を伴った超高速ラセン誘起・記憶が可能なポリ（ビフェニルイルアセチレン）誘導体の開発の成功を受け、アキラル及びラセミ体からなる高分子を用いても、光学異性体の分離・触媒的不斉合成が可能になる、前例の無い自己学習能力を有する光学分割カラムや不斉触媒の開発を推進する。ラセン高分子や超分子のラセン空孔内への包接を利用した低分子・高分子へのラセン誘起と固体膜を用いた光学分割にも取り組む。
前年度に得た研究成果に更に磨きをかけ、より重厚な論文として国際誌に投稿する。 -
記憶力を有するラセン高分子の創成と究極機能の開拓
2018年4月 - 2023年3月
科学研究費補助金 特別推進研究
八島 栄次
資金種別：競争的資金
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吸着が誘起する局所構造変化の配位高分子骨格全体への伝搬過程の解明
研究課題/研究課題番号：17K14461 2017年4月 - 2019年3月
科学研究費助成事業 若手研究(B)
土方 優
担当区分：研究代表者
配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）
本研究では配位高分子において、捕捉分子によって引き起こされる電子状態と局所構造の変化を明らかとし、その変化によって配位高分子骨格がどのように変化するかを理論計算によって明らかにするものである。分子の補足によって局所的には骨格が不安定化していたが、骨格全体ではそれほど不安定かしていないことを明らかにした。一方で、補足される分子が相互作用する前に相互作用サイトを埋めてしまっているフラグメントの存在によってガス分子に依存した吸着挙動の違いが現れている可能性を見出した。
多孔性配位高分子は機能性材料の一つとして注目され実用化が検討されている一方で、物理化学的なその性質の理解というのはあまり進んでいない。本研究は、現在の多孔性配位高分子分野において受け入れられてしまっている骨格の柔軟性に対する定性的理解に対し、理論計算によ骨格不安定化・安定化に対する理論的理解の一部になると考えられるものである。 -
多孔性配位高分子の細孔壁修飾と細孔壁運動による細孔内静電場への摂動的影響の評価
研究課題/研究課題番号：17H05364 2017年4月 - 2019年3月
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
土方 優
担当区分：研究代表者
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
本申請課題は、多孔性配位高分子が形成する細孔空間内の静電場の評価、および細孔壁がもともと有している運動性（細孔壁運動）がもたらす静電場の変化を含めた実効的な静電場を理論計算によって明らかにすることである。初年度に得られた結果から、ウルトラマイクロポアを有する多孔性配位高分子に注力し、その静電場の評価、骨格を構成する金属依存性、および細孔壁運動の静電場への影響を詳しく調べた。特に配位子の非対称運動な運動によって形成される非対称な静電場の形成を確認するため、単位格子より大きな格子モデルを用いてab initio molecular dynamics計算を行い、これまで示唆されていた中性分子の回転振動だけでなく骨格を形成するアニオン分子の回転振動が観測された。この運動によって、ガス分子が拡散する際に細孔壁との反発相互作用が小さくなる細孔内静電場が形成されていることを明らかにした。同時に、細孔内のガス分子が拡散できる空間も形成されていた。つまり、骨格がもともと有している運動よって細孔内静電場が随時変化し、運動と付随した細孔内静電場の変化によってガス分子の拡散が促されていることを明らかにした。またこれらの挙動は骨格を構成する金属種によっても変化の仕方が異なっていた。これは金属配位子間の結合距離が異なり、間接的に細孔壁を構成する配位子の運動性に影響を与えているためと考えられる。この結果は、同形骨格において用いる金属を変えるだけでその吸着挙動を制御できる可能性を示すものである。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。 -
多孔性金属錯体の結晶表面工学による多重機能化
研究課題/研究課題番号：08J07466 2008年 - 2010年
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
土方 優
本申請課題では,多孔性配位高分子を従来とは異なるアプローチによって機能化することである.1年目,2年目の成果と知見を踏まえ,基本骨格として柔軟性を有する二次元シート構造の多孔性配位高分子を採用し,界面活性剤を結晶表面に修飾することによって粒径を制御したナノメートルオーダーの粒子に着目した.X線解析を用いて格子定数を決定すると,粒径が小さい場合に結晶格子が大きくひずんでいることが明らかとなった.さらに重水素固体NMRの測定から,細孔壁を形成する有機配位子の運動状態が大きく変化していることも見いだした.今回用いた骨格では粒子を小さくすることで吸着等温線および吸着速度の変化が報告されており,この変化の原因が結晶格子のひずみと細孔壁の運動状態の変化によってもたらされているものと考えられる.つまり,粒径が小さい場合には表面修飾を行うことで,表面のみならず粒子全体に修飾の影響を与えることが可能であるとこを意味しており,従来の多孔性配位高分子のみならず,他の多孔性材料においてもこのような報告はなされておらず,これまでに無い新しい現象であると言える.多孔性配位高分子の一つの特徴として柔軟性が挙げられるが,今回用いた骨格も柔軟性を有しているため,粒系に応じたひずみと運動状態の変化をもたらしたものと考えられ,多孔性配位高分子と表面修飾という手法を用いることで達成できた成果である.今回の結果は,今後のガス分離や物質輸送等の機能発現および機能向上という観点からも,基礎的かつ非常に重要な知見を与えるものである.
担当経験のある科目 (本学) 4
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学生実験
2017
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学生実験
2016
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学生実験
2015
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学生実験
2014