多次元構造を有する色素集積体による人工光捕集アンテナの創製
| Project/Area Number |
20J30005
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 35030:Organic functional materials-related
|
|---|
| Research Institution | Ritsumeikan University |
|---|
Principal Investigator |
松原 翔吾 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 光合成 / クロロフィル / 超分子ポリマー / 光捕集アンテナ / 自己集積 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
地球上で最も効率的な光捕集アンテナと言われているクロロゾームは、その機能だけでなく、クロロフィル色素のみから形成されているためにシンプルな構成であるために、人工合成や太陽光電池への応用が期待されている。しかし、天然のクロロゾームは三次元構造を有するクロロフィル集積体からなるために、人工的にこのような超分子集積体を構築することは難しい。そこで、天然のクロロゾームには無いホストゲスト相互作用を駆使することによって階層的な分子集積を行い、ブロックを組み立てるように、一次元(ロッド状)のクロロフィル集積体から多次元構造を構築させる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
人工光合成や太陽光電池の効率化を目的とした人工光捕集アンテナの構築を目標として研究を行ってきた。本申請研究では、緑色光合成細菌が持つクロロゾームと呼ばれる地球上でもっとも効率的な光捕集ができるアンテナに注目し、クロロゾームをモデルとした人工超分子アンテナを構築した。
天然クロロゾームはクロロフィル分子間で複数の分子間相互作用が非常に緻密に働くことに形成されるため、人工的にクロロゾーム型集積体を形成した場合に構造欠陥が発生しやすいという問題点があった。そこで、クロロゾームとは異なる(非共有)結合様式で形成可能かつ、同等の機能物性を有する超分子集積型の人工アンテナモデルの構築を試みた。
当初はトリフェニレンを水素結合のコアとしたクロロフィルトライマー合成を計画していたが、合成が難航したためベンゼンをコアとしたクロロフィルダイマーを合成した。このクロロフィルダイマーはヘキサン溶液中では自己集積し、クロロフィル集積体を形成した。その自己集積体を原子間力顕微鏡を用いて観察したところ、調製直後においてもファイバー状のクロロフィル集積体が多く観察された。得られたクロロフィルナノファイバーの超分子構造に関しては、モデル計算、IRスペクトル測定およびCDスペクトルを用いて考察し、ナノファイバーはクロロフィルダイマーが水素結合によって一次元状に積層することによって形成したことが明らかとなった。
|
| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
|
Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
