Updated on 2021/04/16

写真a

 
OGI Soichiro
 
Organization
Research Center for Materials Science Lecturer
Graduate School
Graduate School of Science
Title
Lecturer

Degree 1

  1. 博士(工学) ( 2011.3   筑波大学 ) 

Research Interests 1

  1. 超分子化学

Research Areas 2

  1. Life Science / Bioorganic chemistry  / Supramolecular chemistry

  2. Nanotechnology/Materials / Structural organic chemistry and physical organic chemistry  / Supramolecular chemistry

Current Research Project and SDGs 1

  1. 有機π電子系の精密超分子重合

Research History 6

  1. 名古屋大学 物質科学国際研究センター   助教

    2016.5

      More details

    Country:Japan

  2. 名古屋大学 物質科学国際研究センター   ポスドク研究員

    2016.4

      More details

    Country:Japan

  3. ヴュルツブルク大学   日本学術振興会 海外特別研究員

    2014.4 - 2016.3

      More details

    Country:Japan

  4. ヴュルツブルク大学   ポスドク研究員

    2014.1 - 2014.3

      More details

    Country:Japan

  5. 独立行政法人 物質・材料研究機構   NIMSポスドク研究員

    2011.4 - 2013.12

      More details

    Country:Japan

  6. 筑波大学大学院 数理物質科学研究科   日本学術振興会 特別研究員 (DC1)

    2008.4 - 2011.3

      More details

    Country:Japan

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Education 2

  1. University of Tsukuba

    - 2011.3

      More details

    Country: Japan

  2. Kyushu University

    - 2008.3

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 2

  1. 高分子学会

  2. 日本化学会

 

Papers 13

  1. Dual Trapping of a Metastable Planarized Triarylborane pi-System Based on Folding and Lewis Acid-Base Complexation for Seeded Polymerization Reviewed

    Choi Heekyoung, Ogi Soichiro, Ando Naoki, Yamaguchi Shigehiro

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   Vol. 143 ( 7 ) page: 2953 - 2961   2021.2

     More details

    Authorship:Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1021/jacs.0c13353

    Web of Science

  2. Hydrophobicity-driven folding and seeded polymerization of cystine-based dimeric diamides in aqueous media Invited Reviewed

    Fukaya Natsumi, Ogi Soichiro, Kawashiro Midori, Yamaguchi Shigehiro

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   Vol. 56 ( 85 ) page: 12901 - 12904   2020.11

     More details

    Authorship:Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1039/d0cc05255h

    Web of Science

  3. Long-Lived Charge-Transfer State from B-N Frustrated Lewis Pairs Enchained in Supramolecular Copolymers Reviewed

    Adelizzi Beatrice, Chidchob Pongphak, Tanaka Naoki, Lamers Brigitte A. G., Meskers Stefan C. J., Ogi Soichiro, Palmans Anja R. A., Yamaguchi Shigehiro, Meijer E. W.

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   Vol. 142 ( 39 ) page: 16681 - 16689   2020.9

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1021/jacs.0c06921

    Web of Science

  4. Hydrophobicity and CH/pi-interaction-driven self-assembly of amphiphilic aromatic hydrocarbons into nanosheets

    Nishikawa Tsuyoshi, Narita Hiroki, Ogi Soichiro, Sato Yoshikatsu, Yamaguchi Shigehiro

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   Vol. 55 ( 99 ) page: 14950 - 14953   2019.12

  5. Seeded Polymerization of an Amide-Functionalized Diketopyrrolopyrrole Dye in Aqueous Media

    Ogi Soichiro, Fukaya Natsumi, Arifin, Skjelstad Bastian Bjerkem, Hijikata Yuh, Yamaguchi Shigehiro

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL   Vol. 25 ( 30 ) page: 7303 - 7307   2019.5

  6. Pathway complexity in the self-assembly of a zinc chlorin model system of natural bacteriochlorophyll J-aggregates

    Ogi Soichiro, Grzeszkiewicz Charlotte, Wuerthner Frank

    CHEMICAL SCIENCE   Vol. 9 ( 10 ) page: 2768-2773   2018.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1039/c7sc03725b

    Web of Science

  7. Seeded Polymerization through the Interplay of Folding and Aggregation of an Amino-Acid-based Diamide

    Ogi Soichiro, Matsumoto Kentaro, Yamaguchi Shigehiro

    Angew. Chem. Int. Ed.   Vol. 57 ( 9 ) page: 2339-2343   2018.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1002/anie.201712119

    Web of Science

  8. Living Supramolecular Polymerization of a Perylene Bisimide Dye into Fluorescent J-Aggregates

    Wolfgang Wagner, Marius Wehner, Vladimir Stepanenko, Soichiro Ogi, and Frank Würthner

    Angew. Chem. Int. Ed.   Vol. 56 ( 50 ) page: 16008-16012   2017.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1002/anie.201709307

  9. Perylene Bisimide Dye Assemblies as Archetype Functional Supramolecular Materials Reviewed

    Frank Würthner, Chantu R. Saha-Möller, Benjamin Fimmel, Soichiro Ogi, Pawaret Leowanawat, David Schmidt

    Chem. Rev.   Vol. 116 ( 3 ) page: 962-1052   2016.2

     More details

    Language:English  

    DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00188

  10. Impact of Alkyl Spacer Length on Aggregation Pathways in Kinetically Controlled Supramolecular Polymerization Reviewed

    Soichiro Ogi, Vladimir Stepanenko, Johannes Thein, Frank Würthner

    J. Am. Chem. Soc.   Vol. 138 ( 2 ) page: 670-678   2016.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1021/jacs.5b11674

  11. Mechanism of Self-Assembly Process and Seeded Supramolecular Polymerization of Perylene Bisimide Organogelator Reviewed

    Soichiro Ogi, Vladimir Stepanenko, Kazunori Sugiyasu, Masayuki Takeuchi, Frank Würthner

    J. Am. Chem. Soc.   Vol. 137 ( 9 ) page: 3300-3307   2015.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1021/ja511952c

  12. Kinetic Control over Pathway Complexity in Supramolecular Polymerization through Modulating the Energy Landscape by Rational Molecular Design Reviewed

    Soichiro Ogi, Tomoya Fukui, Melinda L. Jue, Masayuki Takeuchi, Kazunori Sugiyasu

    Angew. Chem. Int. Ed.   Vol. 53 ( 52 ) page: 14363-14367   2014.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1002/anie.201407302

  13. Living supramolecular polymerization realized through a biomimetic approach Reviewed

    Soichiro Ogi, Kazunori Sugiyasu, Swarup Manna, Sadaki Samitsu, Masayuki Takeuchi

    Nat. Chem.   Vol. 6 ( 3 ) page: 188-195   2014.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/nchem.1849

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Books 2

  1. アミロイド線維のように成長する超分子集合体:メカニズムの解明と時間発展プログラム

    福井智也, 大城宗一郎, 竹内正之, 杉安和憲( Role: Joint author)

    日本生物物理学会  2015.6 

     More details

    Total pages:3   Language:Japanese Book type:Scholarly book

  2. リビング超分子重合の実現

    杉安和憲, 大城宗一郎, 竹内正之( Role: Joint author)

    高分子学会  2014.12 

     More details

    Total pages:4   Language:Japanese Book type:Scholarly book

Presentations 12

  1. D-A-D型蛍光色素の種重合と蛍光イメージング

    大城宗一郎

    日本化学会 第101春季年会 (2021)  2021.3.19 

     More details

    Event date: 2021.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Country:Japan  

  2. 疎水効果による折り畳みを利用した種重合

    大城宗一郎

    第14 回 有機π電子系シンポジウム  2021.1.8 

     More details

    Event date: 2021.1

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

    Country:Japan  

  3. 水媒体中におけるジケトピロロピロール色素の時間発展的超分子重合

    大城宗一郎,深谷菜摘,Arifin,土方優,山口茂弘

    第29回基礎有機化学討論会 

     More details

    Event date: 2018.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Country:Japan  

  4. Seed-initiated Polymerization using Amino-Acid-based Diamides International conference

    Soichiro Ogi,Kentaro Matsumoto,Shigehiro Yamaguchi

    International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry 

     More details

    Event date: 2018.7

    Language:English   Presentation type:Poster presentation  

    Country:Canada  

  5. Seeded Supramolecular Polymerization using Amino-Acid-based Diamides

    Soichiro Ogi,Kentaro Matsumoto,Shigehiro Yamaguchi

     More details

    Event date: 2018.3

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Country:Japan  

  6. Seed-initiated Supramolecular Polymerization of π-Conjugated Molecules

    Soichiro Ogi

    IRCCS-JST CREST Joint Symposium 

     More details

    Event date: 2018.1

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Country:Japan  

  7. リビング超分子重合による超分子ポリマーの精密合成 Invited

    大城宗一郎

    高分子講演会(東海) 

     More details

    Event date: 2017.12

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  8. Seeded supramolecular polymerization of π-conjugated molecules Invited

    Soichiro Ogi

    Japanese-Canadian Frontiers of Science (JCFoS) Symposium 

     More details

    Event date: 2017.11

    Language:English   Presentation type:Poster presentation  

    Country:Japan  

  9. 精密超分子重合を実現する汎用分子骨格の開拓 Invited International conference

    大城宗一郎

     More details

    Event date: 2017.10

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  10. 精密超分子重合を実現する非平衡系のデザイン Invited

    大城宗一郎

    第38回光化学若手の会 

     More details

    Event date: 2017.6

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  11. 超分子重合におけるパラダイムシフト:熱力学から速度論へ Invited

    大城宗一郎, Frank Würthner

    第26回日本MRS年次大会 Symposium C-2:自己組織化材料とその機能XIV 

     More details

    Event date: 2016.12

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  12. 精密超分子重合を実現する分子デザインと重合メカニズム Invited

    大城宗一郎, Frank Würthner

    第96回日本化学会春季年会 

     More details

    Event date: 2016.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:同志社大学   Country:Japan  

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KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 2

  1. フロー精密超分子重合を機軸とするπ電子系超分子ポリマーの機能開拓

    Grant number:19K05419  2019.4 - 2022.3

    大城 宗一郎

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4290000 ( Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost:\990000 )

    アミノ酸ジアミドのフォールディング特性と会合特性を利用するコンセプトのもと,フロー精密超分子重合に適した汎用分子骨格を創出し,種々のπ電子系超分子ポリマーの構造制御と機能開拓に取り組む.平成31年度は,アミノ酸ジアミドの二量化により,迅速な拡散条件下においても会合活性が抑制された準安定状態を発現させ,フロー・マイクロリアクターを利用する精密超分子重合法の確立を目指す.平成32年度以降は,種々のπ電子系について精密超分子重合に取り組み,構造要素が精密に制御された超分子ポリマーの光・電子特性の評価を進め,会合体構造と物性の関係を明らかにする.
    2019年度は,フロー精密超分子重合法の確立に向けて,アミノ酸ジアミドを基軸とする汎用分子骨格の開拓に取り組んだ.フロー・マイクロリアクターは迅速かつ均質な条件下で溶液を混合でき,分子集積場として有望である.フロー精密超分子重合法の実現には,迅速な拡散条件下で自発的な会合を抑制することが重要となる.申請者らはこれまでに,アミノ酸ジアミド骨格の超分子重合について機構の解明を進め,低極性溶媒中で分子内水素結合により形成する折りたたみ構造が,自発的な超分子重合を抑制する準安定状態として働くことを明らかにしている.しかし,拡散条件下では自発的な超分子重合が加速されるという問題があった.この課題に対し,申請者らは多点分子内水素結合の導入により,折り畳み構造の速度論的な安定性を向上できると考えた.そこで本研究では,ピレンと可溶性基を導入したシステイン誘導体をジスルフィド結合により二量化し,アミノ酸ジアミド二量体を合成した.種々のスペクトル測定により超分子重合の初期過程を追跡した結果,冷却過程においてアミノ酸ジアミド二量体は折り畳み構造を形成し,室温において自発的に会合し始めるまでに長い誘導期が確認された.一方,誘導期に超分子ポリマーの断片(種,たね)を添加すると,超分子重合が直ちに開始されることがわかった.そこで,フロー・マイクロリアクター中で単分散状態の溶液と種溶液を混合させたところ,効率良く超分子重合が進行し,超分子ポリマーを伸長させることに成功した.単分散状態の溶液のみを流した場合は自発的に会合しないことから,アミノ酸ジアミド二量体はフロー精密超分子重合に適した分子骨格であることを明らかにした.
    当初の計画通り,アミノ酸ジアミド二量体が形成する折りたたみ構造について知見を得るため,1H NMRスペクトル測定と量子化学計算による評価に取り組んだ.具体的には,分子内水素結合の様式を変えた種々の折りたたみ構造に対して構造最適化計算を実施し,エネルギー的に安定な構造を明らかにした.また,NMR計算によりジアミド部位のN-Hプロトンの化学シフトを計算した結果,エネルギー的に安定な折りたたみ構造は1H NMRスペクトル測定の結果と同等の化学シフトを示すことがわかった.
    次に,種々のスペクトル測定,および顕微鏡観察により,低極性溶媒中においてアミノ酸ジアミド二量体が形成する超分子ポリマーの構造について評価した.AFM観察の結果,らせん状の超分子ポリマーの形成を確認した.また,FT-IRスペクトルから,ジアミド基同士の分子間水素結合の形成を確認した.さらに,会合体の形成に伴い,ピレンの吸収帯に誘起CDシグナルが確認された.D-システイン誘導体から合成したアミノ酸ジアミド二量体の会合状態は,L体に対して反対の符号のCDスペクトルを示したため,アミノ酸ジアミド部位の不斉がピレン部位の配向様式に影響を及ぼしていると考えられる.
    続いて,折り畳み構造を形成した単分散状態から自発的に会合する過程と,会合状態から単分散状態への解離過程を追跡した.アラニン誘導体から合成したアミノ酸ジアミド単量体の結果と比較したところ,アミノ酸ジアミドの二量化により,折り畳み構造の速度論的な安定性の向上と,会合状態の熱力学的な安定性の向上が確認された.また,アミノ酸ジアミド二量体が形成する折り畳み構造の高い速度論的安定性を利用し,フロー・マイクロリアクター中で種溶液と混合させた結果,超分子重合を効率良く開始でき,超分子ポリマーを伸長させることに成功した.
    以上の成果から,おおむね順調に進展していると考えられる.
    2020年度以降は,アミノ酸ジアミド二量体を基軸とするπ電子系超分子ポリマーの機能開拓に向けて,2019年度に得られた研究成果を基に研究を推し進める.
    アミノ酸ジアミド骨格の最大の強みは,アミノ酸のNH2末端とCOOH末端に多様なπ電子系分子を導入できることである.そこで,種々のπ電子系分子についてフロー・マイクロリアクターを利用する精密超分子重合に取り組み,長さや長さ分布などの構造要素が精密に制御された超分子ポリマー本来の光・電子機能を精査する.具体的には,ピレン色素の代わりにJ会合体を形成する発光色素,ドナー・アクセプター型色素,典型元素を含む色素などのπ電子系をアミノ酸ジアミド骨格に導入する.アミノ酸ジアミド二量体が形成する折りたたみ構造に着目すると,アミノ酸のNH2末端とCOOH末端に導入したπ電子系が近接しており,π電子系の分子間相互作用により新たな光特性の発現が期待される.また,フロー精密超分子重合法を利用し,構造要素が制御されたπ電子系超分子ポリマーの創出に取り組み,光・電子特性について評価を進めることで本重合法の意義と効果を明らかにする.
    アミノ酸ジアミド二量体が形成する分子内・分子間水素結合は低極性溶媒中で効果的に働き,フロー精密超分子重合に有用であることがわかった.一方で,水媒体中ではジアミド部位が水和されるため,精密超分子重合の実現には,水素結合に依存しない戦略が必要となる.申請者はこれまでに,水媒体中における超分子重合の研究を展開し,π電子系に働く疎水効果を利用して折りたたみ構造を形成させ,超分子重合過程の速度論的制御に成功している.そこで,NH2末端とCOOH末端にπ電子系を導入したアミノ酸ジアミド二量体を合成し,水媒体中における集合体形成の初期過程のダイナミクスについて実験的,理論的に評価を進め,精密超分子重合に取り組む.

  2. Kinetic control over self-assembly of pi-system through seeding approach

    Grant number:17K14469  2017.4 - 2019.3

    Ogi Soichiro

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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

    Control over kinetics of a one-dimensional aggregation process is of importance to prepare supramolecular polymers with controlled structural parameters. During the last two years, we have achieved seeded supramolecular polymerization using an amino-acid-based diamide. The interplay of the formation of intramolecular and intermolecular hydrogen bonds of the diamide plays a crucial role in the initial stage of the cooperative supramolecular polymerization. In addition, the time course of the supramolecular polymerization of an amide-functionalized dithienyldiketopyrrolopyrrole (DPP) dye in aqueous media and the morphology of the aggregated state can be controlled through seeding approach.