立命館大学 高分子材料化学研究室

立命館大学 高分子材料化学研究室 高分子や分子集合体を基材に用いて,新しい光・電子機能材料の開発を目?

 当研究室は立命館大学生命科学部応用化学科に所属しています。
 広い意味での高分子や分子集合体を基盤材料に用いて,新しい光・電子機能材料の開発を目標とした研究を行っています。特に,生体分子システムを模倣して人工材料を分子設計・合成し,革新的な機能を発現する新材料の探索と新現象の発見を目指しています。
 有機化合物の特徴は分子の構造を自由にデザインできることであり,分子構造を最適にデザインすることでいろいろな機能を示す化合物を作り出すことが可能です。
 しかしながら,実際には,分子の構造だけをデザインしても,高い機能を実現することは困難です。われわれは,材料を構成する分子の構造に加えて,材料中における個々の分子の空間的な配置や配向といった高次構造をも制御することで画期的な機能を持つ材料が開発できるはずであるというコンセプトに基づいて研究に取り組んでいます。

📢 Editor’s Choice 選出のお知らせ当研究室の論文“Synergistic Control of Liquid Crystallinity and Phosphorescence in Gold(I) Complexes vi...
21/05/2026

📢 Editor’s Choice 選出のお知らせ

当研究室の論文

“Synergistic Control of Liquid Crystallinity and Phosphorescence in Gold(I) Complexes via Strategic Alkyl Chain Design”

が,MDPI Crystals 誌の “Editor’s Choice Article” に選出されました。

本研究では,アルキル鎖設計によって,金(I)錯体における液晶性とりん光特性を協奏的に制御できることを明らかにしました。分子設計により,自己組織化構造と発光機能を同時に最適化することで,新しい発光性ソフトマテリアルの設計指針を提案しています。

Editor’s Choice は,編集部によって特に注目すべき論文として選定されるものであり,本研究成果が国際的に高く評価されたことを大変嬉しく思います。

論文はこちら:
https://www.mdpi.com/2073-4352/15/6/554



📢 Selected as an Editor’s Choice Article

Our paper,

“Synergistic Control of Liquid Crystallinity and Phosphorescence in Gold(I) Complexes via Strategic Alkyl Chain Design”

has been selected as an “Editor’s Choice Article” in Crystals (MDPI).

In this work, we demonstrated that liquid crystallinity and phosphorescence in gold(I) complexes can be synergistically controlled through strategic alkyl-chain design. By tuning molecular structures, we achieved simultaneous optimization of self-organized structures and photophysical properties, providing a new design strategy for luminescent soft materials.

The Editor’s Choice selection highlights articles considered particularly noteworthy by the editorial team, and we are very pleased that our work has received international recognition.

Article:
https://www.mdpi.com/2073-4352/15/6/554







Liquid crystals exhibit unique properties that can be tailored in response to external stimuli. Significant research is directed toward the development of luminescent materials exhibiting liquid crystallinity for various applications. The present work reports Au(I) complexes featuring N-heterocyclic...

📢 論文公開のお知らせ当研究室の研究成果が ChemRxiv に公開されました。Prediction of Helical Twisting Power Using Machine Learning and Its Correlation ...
06/05/2026

📢 論文公開のお知らせ

当研究室の研究成果が ChemRxiv に公開されました。

Prediction of Helical Twisting Power Using Machine Learning and Its Correlation with Molecular Structures
https://chemrxiv.org/doi/full/10.26434/chemrxiv.15002671/v1

本研究では,キラルネマチック液晶のらせんピッチを決定する重要な物性値である Helical Twisting Power(HTP) を,キラルドーパントの分子構造から機械学習により予測する手法を開発しました。

HTPは,キラル分子が液晶中にらせん構造を誘起する能力を表す指標であり,反射色や光学特性の制御に直結する重要なパラメータです。しかし,分子構造からHTPを直接予測することは,分子の立体化学,分子配座,ホスト液晶との相互作用が複雑に関与するため,これまで困難でした。

本研究では,既報のキラルドーパントの実験データをもとに分子記述子を作成し,ガウス過程回帰モデルを用いてHTPを予測しました。その結果,不斉中心をもつキラルドーパントでは,R² = 0.72,MAE = 8.9 μm⁻¹という良好な予測性能が得られました。一方,軸不斉分子では予測精度が低下し,二面角分布などの配座情報を明示的に取り入れる必要性も示されました。

さらに,SHAP解析により,HTPには分子剛直性,芳香環数,ヘテロ原子数,ホスト液晶との相溶性,分子形状異方性などが複合的に関与することが明らかになりました。

本成果は,液晶材料の物性をデータ駆動型で予測し,キラルドーパントの合理的設計へとつなげる重要な一歩です。今後,構造色材料,反射型表示材料,スマートフォトニック材料などの設計加速に貢献することが期待されます。





English

📢 Research Preprint Announcement

Our research has been posted on ChemRxiv.

Prediction of Helical Twisting Power Using Machine Learning and Its Correlation with Molecular Structures
https://chemrxiv.org/doi/full/10.26434/chemrxiv.15002671/v1

In this study, we developed a machine-learning framework to predict helical twisting power (HTP) from the molecular structures of chiral dopants used in chiral nematic liquid crystals.

HTP is a key parameter that determines the helical pitch of chiral nematic liquid crystals and directly governs their optical properties, including selective reflection. However, predicting HTP directly from molecular structure has remained challenging because chirality transfer from molecular dopants to macroscopic helical organization depends on stereochemistry, molecular conformation, and host–dopant interactions.

Using molecular descriptors derived from experimentally reported chiral dopants, we constructed a Gaussian process regression model for HTP prediction. For dopants with stereogenic centers, the model achieved reliable predictive performance with R² = 0.72 and MAE = 8.9 μm⁻¹. In contrast, prediction accuracy was lower for axially chiral dopants, indicating that additional conformational information, such as dihedral-angle distributions, is required for these systems.

SHAP-based feature analysis further revealed that HTP is governed by a combination of molecular rigidity, aromaticity, heteroatom content, host compatibility, and molecular shape anisotropy.

This work demonstrates that machine learning can extract hidden structure–property relationships underlying chiral induction in liquid crystals and provides a data-driven framework for the rational design of chiral dopants. We expect this approach to contribute to the accelerated development of structural-color materials, reflective displays, and smart photonic materials.



Helical twisting power (HTP) of chiral dopants determines the pitch of chiral nematic liquid crystals and is therefore a key parameter for controlling their optical properties. However, predicting HTP directly from molecular structure remains challenging ...

🇯🇵 講演会開催報告 🇫🇷高分子材料化学研究室および立命館大学先端材料研究センターの共催により,フランス・Polytech Montpellier(University of Montpellier)の Eric Anglaret 教授をお...
21/04/2026

🇯🇵 講演会開催報告 🇫🇷

高分子材料化学研究室および立命館大学先端材料研究センターの共催により,フランス・Polytech Montpellier(University of Montpellier)の Eric Anglaret 教授をお招きし,講演会を開催しました。

本講演では,「Near Infrared Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes: Applications to Smart Materials, Biosensing and Drug Delivery」と題し,カーボンナノチューブの近赤外分光とその応用についてご講演いただきました。

講演会は非常に盛況で,学生・教員ともに高い関心をもって参加しました。質疑応答では学生からも多数の質問が寄せられ,スマート材料,バイオセンシング,ドラッグデリバリーなど幅広いテーマについて活発な議論が展開されました。

Polytech Montpellierとは,これまで約4年間にわたりインターンシップ学生の受け入れを通じた交流を継続してきました。今回の訪問を契機として,今後さらに教育・研究の両面で交流が発展することを期待しています。

Anglaret 教授に心より感謝申し上げます。


🇫🇷 Seminar Report 🇯🇵

We hosted a seminar jointly organized by the Laboratory of Polymer Materials Chemistry and the Research Center for Advanced Materials, Ritsumeikan University, welcoming Professor Eric Anglaret from Polytech Montpellier (University of Montpellier, France).

In his lecture entitled “Near Infrared Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes: Applications to Smart Materials, Biosensing and Drug Delivery,” Professor Anglaret presented recent advances in near-infrared spectroscopy and its applications in functional materials.

The seminar was highly successful, attracting strong interest from both students and faculty members. The Q&A session was particularly lively, with many questions raised by students, leading to active discussions on smart materials, biosensing, and drug delivery applications.

Our laboratory has maintained academic exchange with Polytech Montpellier for approximately four years through the acceptance of internship students. We expect that this collaboration will continue to expand and deepen in both education and research.

We sincerely thank Professor Anglaret for his inspiring lecture.








20/04/2026

高分子材料化学研究室および立命館大学先端材料研究センターの共催により,University of Connecticut の Luyi Sun 教授をお招きし,“Smart Soft Materials with Multiscale Architecture and Dynamic Surface Topographies” と題したセミナーを開催しました。

講演会は大変盛況で,多くの学生・教員が参加しました。講演後の質疑応答では,学生からも多数の質問が寄せられ,スマートソフトマテリアル,表面構造設計,刺激応答機能,応用展開に至るまで,活発な議論が行われました。研究分野を越えて学ぶ,非常に有意義な機会となりました。

Luyi Sun 教授に心より御礼申し上げます。

We hosted a seminar co-organized by the Laboratory of Polymer Materials Chemistry and the Research Center for Advanced Materials, Ritsumeikan University, featuring Professor Luyi Sun from the University of Connecticut. The seminar was entitled “Smart Soft Materials with Multiscale Architecture and Dynamic Surface Topographies.”

The seminar was very well attended by both students and faculty members. During the discussion session, many questions were raised by students, leading to lively and insightful exchanges on smart soft materials, surface design, stimulus-responsive functions, and potential applications. It was a highly valuable opportunity for learning across disciplinary boundaries.

We sincerely thank Professor Luyi Sun for the inspiring lecture.

📢 論文掲載のお知らせ当研究室の研究成果が,Journal of Materials Chemistry C に掲載されました。https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/tc/d...
02/04/2026

📢 論文掲載のお知らせ

当研究室の研究成果が,Journal of Materials Chemistry C に掲載されました。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/tc/d6tc00570e

本研究では,三核金(I)錯体において,リンカー構造と側鎖構造を独立に設計することで,液晶性,熱特性,発光特性を分離して制御する新しい分子設計指針を示しました。
具体的には,エステルリンカーの導入により液晶相の高温安定性を向上させ,分岐アルキル鎖により結晶化を抑制して低温側を拡張することで,300°Cを超える極めて広い液晶温度範囲を実現しました。

さらに,発光特性は分子単体ではなく凝集構造に支配されることを明らかにし,液晶相においても室温リン光を維持できることを示しました。
本成果は,配向可能な発光材料として,偏光発光デバイスやソフトフォトニクスへの応用が期待されます。

#金錯体 #液晶 #発光材料


📢 Publication Announcement

Our research has been published in Journal of Materials Chemistry C.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/tc/d6tc00570e

In this work, we present a molecular design strategy that enables independent control of liquid crystallinity, thermal properties, and photophysical properties in trinuclear Au(I) complexes through linker and side-chain engineering.
Specifically, the introduction of ester linkers enhances the high-temperature stability of the liquid crystalline phase, while branched alkyl chains suppress crystallization and extend the low-temperature region, resulting in an exceptionally wide liquid crystalline temperature window exceeding 300 °C.

Furthermore, we demonstrate that the emission properties are governed not by isolated molecules but by aggregated structures, and that room-temperature phosphorescence is maintained even in the liquid crystalline phase.
These findings highlight the potential of this system as an orientable luminescent material for applications such as polarized emission devices and soft photonic systems.

2026年3月28日,立命館大学において学位授与式が厳かかつ盛大に執り行われました。本研究室の四方優輝くんに,博士(工学)の学位が授与されました。長年にわたり積み重ねてきた研究成果が実を結び,本研究室にとっても大きな喜びの瞬間となりました。...
31/03/2026

2026年3月28日,立命館大学において学位授与式が厳かかつ盛大に執り行われました。
本研究室の四方優輝くんに,博士(工学)の学位が授与されました。

長年にわたり積み重ねてきた研究成果が実を結び,本研究室にとっても大きな喜びの瞬間となりました。
当日は,多くの卒業生が遠方より駆けつけてくださり,温かい祝福に満ちた一日となりました。

四方くんのこれまでの努力に敬意を表するとともに,今後のさらなる飛躍を心より期待しております。

March 28, 2026 — The degree conferment ceremony was held at Ritsumeikan University.
Mr. Yuki Shikata from our laboratory was awarded the degree of Doctor of Engineering.

The ceremony was conducted in a formal and celebratory atmosphere, marking a significant milestone for our group.
We were also delighted to welcome many alumni who traveled from afar to celebrate this special occasion.

We sincerely congratulate Dr. Shikata on his outstanding achievements and look forward to his continued success.

23/03/2026

🎉 研究紹介のお知らせ / Research Feature 🎉

当研究室の研究が,立命館大学の研究紹介メディア RADIANT に掲載されました。

👉 「目には見えない力の大きさを,色で“見える化”する」

本研究では,力やひずみを受けると**瞬時に色が変化する材料(キラル液晶エラストマー)**を開発しています。
分子の配列構造を制御することで,力を「色」として可視化することが可能となり,ソフトロボティクスやセンシング材料への応用が期待されています。 

ぜひご覧ください。

🔗 記事はこちら
https://www.ritsumei.ac.jp/research/radiant/article/?id=231



🎉 Research Feature 🎉

Our research has been featured in RADIANT, a research communication platform of Ritsumeikan University.

👉 “Visualizing invisible forces through color”

In this work, we develop chiral liquid crystal elastomers that change color instantly in response to mechanical stress.
By controlling molecular alignment, mechanical forces can be visualized as color changes, offering promising applications in soft robotics and sensing technologies. 

Please take a look!

🔗 Read more
https://www.ritsumei.ac.jp/research/radiant/article/?id=231

🎉 受賞のお知らせ 🎉修士論文優秀賞が発表され,当研究室の**森本涼太さん(博士前期課程2回生)**が受賞しました。本賞は,修士課程における優れた研究成果に対して授与されるものであり,森本さんのこれまでの努力と成果が高く評価されたものです。...
22/03/2026

🎉 受賞のお知らせ 🎉

修士論文優秀賞が発表され,
当研究室の**森本涼太さん(博士前期課程2回生)**が受賞しました。

本賞は,修士課程における優れた研究成果に対して授与されるものであり,森本さんのこれまでの努力と成果が高く評価されたものです。

今後のさらなる活躍が期待されます。
森本さん,受賞おめでとうございます!



🎉 Award Announcement 🎉

We are pleased to announce that Mr. Ryota Morimoto (M2) from our laboratory has received the Outstanding Master’s Thesis Award.

This award recognizes outstanding research achievements at the master’s level, and reflects the high quality and impact of his work.

We look forward to his continued success.
Congratulations, Ryota!

🎓 卒業・修了おめでとうございます🎓2026年3月22日,立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)にて,卒業式/修了式が執り行われました。本研究室からも,多くの学生がそれぞれの新たなステージへと旅立ちました。これまでの努力と成果に心より...
22/03/2026

🎓 卒業・修了おめでとうございます🎓

2026年3月22日,立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)にて,卒業式/修了式が執り行われました。

本研究室からも,多くの学生がそれぞれの新たなステージへと旅立ちました。
これまでの努力と成果に心より敬意を表するとともに,新たな環境でのさらなる活躍を期待しています。

皆さんのこれからの歩みが実り多きものとなることを願っています。
ご卒業・ご修了,誠におめでとうございます。


🎓 Congratulations on Your Graduation 🎓

On March 22, 2026, the graduation and degree conferment ceremony was held at the Biwako–Kusatsu Campus (BKC), Ritsumeikan University.

Many students from our laboratory have embarked on the next stage of their journeys.
We sincerely commend their dedication and achievements, and look forward to their continued success in new environments.

We wish them all the very best in their future endeavors.
Congratulations to all graduates!

住所

野路東1−1−1
Kusatsu-shi, Shiga
525-8577

アラート

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