キラルな両親媒性物質の界面膜形成に関する熱力学的研究

• Project/Area Number: 08740552
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 機能・物性・材料
• Research Institution: Fukuoka Women's University
• Principal Investigator: 池田 宜弘 福岡女子大学, 人間環境学部, 助教授 (30211030)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 光学異性体 / 界面吸着膜 / アシルアミノ酸エステル / 界面張力 / 界面熱力学 / 吸着単分子膜

Research Abstract

本研究では、キラルな化学構造を持つ両親媒性物質の界面吸着膜形成について研究を行なった。両親媒性物質として、炭化水素鎖の炭素数が18で極性基にアミノ酸構造を持つオクタデカノイル-L-ロイシンメチルエステルとオクダデカノイル-DL-ロイシンメチルエステルを選び、ヘキサン/水界面に形成される界面吸着膜の状態を界面張力の温度と温度依存性の測定と熱力学的解析より研究した。その結果、以下のことが明らかになった。
1、界面張力の濃度依存性より求めた1分子あたりの占有面積と界面張力の温度依存性より求めた吸着のエントロピー変化およびエネルギー変化より、界面吸着膜状態は膨張膜状態であることが明らかとなった。
2、極性基が水酸基であるオクタデカノールの膨張膜状態での吸着と比較すると、吸着によりエネルギーが大きく減少していることが分かった。これより、界面でのアミノ酸型極性基と水との相互作用は大きいと考えられる。
3、L体とDL体(ラセミ混合物)で界面張力、界面密度(あるいは1分子当りの占有面積)、吸着の熱力学量変化等を比較した結果、不溶性単分子膜の相変化に見られるようなキラルな構造に依存した相違は、界面吸着膜では生じていないことが明らかとなった。1の結果から、これは、配向単分子膜状態でキラル構造識別が生じるのに十分な分子のパッキングが吸着膜では得られないためであると考えられる。
4、今後、アミノ酸構造及び炭化水素鎖の鎖長を変化させるなどして吸着膜におけるキラル構造の識別等について系統的な研究を続ける予定である。