1999 Fiscal Year Annual Research Report
界面特異性を利用した分析化学反応の構築とその構造論的・速度論的研究
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11304054
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺前 紀夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70114569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西沢 精一 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40281969)
内田 達也 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30261548)
早下 隆士 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70183564)
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| Keywords | レーザー分光 / 表面第二高調波 / 界面 / 蛍光 / 分子認識 / イオン認識 / 認識試薬 / 時間分解測定 |
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| Research Abstract |
界面吸着化学種の状態解析および速度論的解析に関連して,表面第二高調波分光法を利用して,固液ならびに液液界面反応を検討した.ローダミンB(RhB)色素の第二高調波スペクトルを測定した結果,疎水化処理した石英/水界面におけるRhB会合体の形成において,バルク溶液中ではサンドイッチh型二量体が多量に存在するのに対して疎水化修飾石英/水界面では鎖状型の会合体が形成されることが分かった.また,吸着等温線のLangmuir式に基づく解析から疎水化処理した石英/水界面に対するRhB単量体の吸着定数,吸着自由エネルギー変化を見積もり,サンドイッチ型二量体の解離自由エネルギー変化と比較した.その結果,界面に一旦吸着した後にサンドイッチ型会合体を形成することはエネルギー的に不利であることが示された.これらの結果は液液界面吸着ローダミン色素の会合挙動の解析結果ともよく対応できた,また,スチール基板への含窒素キレート試薬の吸着について速度論的に検討した結果,キレート試薬濃度が高い場合には,過吸着現象が生じることが分かった.時間分解表面増強ラマン散乱法を開発し,電極上酸化還元反応の動的挙動解析を行った.
特異的分析化学反応の構築の第一段階として,水素結合を利用したアニオン認識について検討した.グアニジニウム基を認識部位とし,ピレンを情報変換部位とするホスト試薬を設計し,ゲストイオンであるピロリン酸を鋳型とするピレンの会合に基づくエキシマー発光検出により,高選択的なアニオン検出法を開発した.さらに,チオ尿素基とクラウンエーテルを認識部位とするホスト分子を設計し,カチオンとアニオンの協同的な作用を利用した高効率のイオン認識を達成した.
以上,界面選択的計測法の開発と特異的分子認識法の開発を行った.
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[Publications] T.Ishioka,T.Uchia,N.Teramae: "Time-Resolved Near-Infrared Surface-Enhanced Raman Spectroscopy"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 72・12. 2713-2717 (1999)
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[Publications] S.Nishizawa,Y.Kato,N.Teramae: "Fluorescence Sensing of Anions via Intramolecular Eximer Formation"J. Am. Chew. Soc.. 121・40. 9463-9464 (1999)
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[Publications] 寺前紀夫、内田達也、山口央: "界面吸着化学種の状態解析と分子認識"分析科学. 48・12. 1063-1075 (1999)
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[Publications] S.Nishizawa,K.Shigemori,N.Teramae: "A Thiourea-Functionalized Beuzo-15-crown-5 for cooperative Binding of Sodium Ions and Anions"Chew. Lett.. 1999・11. 1185-1186 (1999)
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[Publications] M.M.Murad,T.Hayashita,S.Nishizawa,N.Teramae: "Efficient Ion-Pair Extraction of Potassium chloride from Aqueous Phase"Anal. Sci.. 15・12. 1185-1189 (1999)
