2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11450372
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
中嶋 直敏 長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 教授 (80136530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 裕人 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助手 (30274624)
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| Keywords | フラーレン脂質 / 二分子膜 / 自己組織化 / 高次フラーレン / 電子移動反応 / 修飾電極 / フラーレンフィルム / フラーレンアニオン |
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| Research Abstract |
本申請者は、フラーレン化学と人口細胞膜化学の融合による新しい化学の領域の創製を目指した研究を開始し、フラーレン脂質の分子設計・合成・構造および電子機能解析を行って来た。本年度は、フラーレン脂質の構造と機能の解析を進め以下の成果を得た。
1.ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基を鎖長とするいずれも3本鎖型の3種のフラーレン脂質を素材とする修飾電極を作成し、これらの水溶液系での電子機能を精査した。フラーレンは、構造組織化させた二分子膜系でフラーレンラジカルアニオンおよびジアニオン形成を示した。これらのアニオンと電解質カチオンとの結合定数を熱力学的手法により求めたところ、フラーレンアニオンは、疎水的なテトラブチルフォスフォニウムイオンと強い結合定数をもつことがわかった。修飾電極の電子移動反応に対する二分子膜の相転移の影響をディファレンシャルパルスボルタンメトリーにより解析した。
2.上記の3本鎖型の3種のフラーレン脂質の有機溶媒中での会合挙動を解析した。フラーレン脂質をエタノールあるいはイソプロパノールに可溶化し、ネガティブ染色により、透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行った。フラーレン脂質はいずれも直径160-400nmの球状会合体を形成することがわかった。これらの結果は、同溶液のダイナミック光散乱(DLS)で得られる直径と一致した。溶液を5℃で数日エージングすると、DLSから得られるサイズは、一桁増大した。増大したサイズは室温では変化しないが、高温(50℃)では徐々に元のサイズへと変化した。このような挙動は、有機溶媒に可溶化したC60では認められなく、フラーレン脂質に特異な性質であることがわかった。
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Research Products
(9 results)
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[Publications] N.Nakashima: "Construction of a Metallofullerene La@C_82/Artificial Lipid Film-Modified Electrode Device and Its Electron Transfer"J. Phys. Chem. B. (in press). (2002)
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[Publications] T.Nakanishi: "Structure and Electrochemistry of Self-Organized Fullerene Lipid Bilayer Films"Chem. Eur. J.. (in press). (2002)
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[Publications] N.Nakashima: "Formation of Single-Walled Carbon Nanotube Thin Films on Electrodes Monitored by Electrochemical Ouartz Crystal Microbalance"Chem. Phys. Chem.. (in press). (2002)
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[Publications] M.Tominaga: "Direct Electrochemistry of Cytochrome c Embedded in Membrane Films of Anionic-Type Lipids Prepared via Ion-Exchange"Chem. Lett.. (in press). (2002)
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[Publications] N.Nakashima: "Bilayer-Based Superstructures of a Fullerene-Carrying Ammonium Amphiphile : Structure and Electrochemistry"Chem. Eur. J. 7. 1766-1772 (2001)
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[Publications] N.Nakashima: "Stable Electrochemistry of Higher Fullerene Films on Electrodes in Water"Fullerenes 2001. 11. 4-14 (2001)
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[Publications] N.Nakashima: "First Electrochemical Reductions of C_84 Films on Electrodes"Chem. Lett. 2001. 748-749 (2001)
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[Publications] H.Ohwaki: "Electrochemistry of C60/Cationic Lipid Films on Electrodes in Aqueous Solution"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 26. 933-936 (2001)
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[Publications] 中嶋直敏: "脂質二分子膜""界面ハンドブック"エムティーエス(株). 59-68 (2001)
