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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

研究課題

研究課題/領域番号 11304054
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分離・精製・検出法
研究機関東北大学

研究代表者

寺前 紀夫  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70114569)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
36,330千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 1,230千円)
2001年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2000年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1999年度: 25,300千円 (直接経費: 25,300千円)
キーワード界面 / 分子認識 / 認識試薬 / 蛍光 / 表面第二高調波 / 時間分解 / ナノ微粒子 / メソ多孔体 / 液液界面 / 固液界面 / 超微粒子 / メソ細孔体 / 第二高調波発生 / interface / SHG spectroscopy / anion recognition / hydrogen bond / レーザー分光 / イオン認識 / 時間分解測定
研究概要

界面特異性の発現場としてメソ多孔体,金及び半導体のナノ微粒子を用いたイオン・分子認識反応の構築について検討した。金微粒子表面を分子認識能を有するチオール化レセプター分子で修飾し,各種アニオンや糖類に対する応答特性を検討した結果、水中において分析対象であるイオン・分子の存在判定を容易に行いうる分析反応の構築を達成した。特にアニオン認識では金属表面近傍で水素結合が水中でも機能し得ることを見いだした。また,シャープな発光体を可視域に示すCdSeナノ粒子についてもイオン認識能を有するカルボキシル基を直接化学修飾,修飾官能基とNCの相互作用によって生じる新規発光を利用した鉛イオンに対する化学センサーの構築を達成した。さらに,シリカメソ細孔体において,細孔内に界面活性剤棒状ミセルを有する微粒子およびそれらの基板上固定化薄膜を用い,光誘起電子移動型蛍光プロープによる水中アルカリ金属イオン認識について検討した。その結果,細孔内において酸素などによる消光作用が抑制されることが分かり,水溶液中でアルカリ金属イオンの検出が可能な機能性薄膜の作製を達成した。また,光電気化学活性な色素インターカレータであるメチレンブルーを用いた光応答性のDNA修飾電極を作製し,その光電気化学挙動とDNA検出の可能性についても検討した。界面イオン移動並びに界面張力測定による液液界面におけるアニオン認識に関して,水素結合能を有する中性レセプター分子により親水性の強いリン酸イオンの選択的検出に成功し,二相分配系の選択性とは異なる結果を得た。
速度論的研究として,表面第二高調波発生分光法により液液界面吸着種のピコ秒ダイナミクスを検討した。その結果,界面吸着会合体間のエネルギーマイグレーションや高次の会合体へのエネルギー移動が液液界面で生じていることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] R.Kato, S.Nishizawa, N.Teramae: "A Thiourea-based chromoionophove"Tetrahedron Letters. 42. 5053-5056 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishizawa, T.Yokobori, N.Teramae: "Facilitated transfer of hydrophilic auious"Chemistry Letters. 1058-1059 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishizawa, T.Yokobori, N.teramae: "Chloride transfer across the liguid-liguid interface"Bulletin of Chemical Society of Japan. 74. 2343-2347 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishioka, T.Uchida, N.Teramae: "Analyses of redox reaction of 9,10-pheuauthre ne gunoue on a gold elec trade surface"Analyfica Chimica Acta. 449. 253-260 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tamamura, Tuchida, N.Teramae: "Ship-in-a-bottle synthesis of copper phthalo cyanine"Nano Letters. 1. 387-390 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishizawa, Y.Y.cui, N.Teramae: "A conversion of thiourea to fluorescent iso-thsouronium based photo-enduced electron"Journal of Chemical Society, Perkin II. (印刷中). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Bessyo, M. Kanda, Y.Harada, T.Uchida, N.Teramae: ""Intramolecular Excimer Formation Dynamics of 1,3-bis (1-Pyrenyl) propane Incorporated into the Surfactant Assembly Formed at the Silica-water Interface""J. Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 315. 23-28 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kato, S. Nishizawa, T. Hayashita, N. Teramae: ""A thiourea-based chromoionophore for selective binding and sensing of acetate""Tetrahedron Lett.. 42, (30). 5053-5056 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nishizawa, T. Yokobori, T. Shioya, N. Teramae: ""Facilitated transfer of hydrophilic anions across the nitrobenzene-water interface by a hydrogen bond-forming ionophore : Applicability for multianalyte detection""Chem. Lett.. (10). 1058-1059 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nishizawa, T. Yokobori, R. Kato, T. Shioya, N. Teramae: ""Chloride transfer across the liquid-liquid interface fascilitated by a mono-thiourea as a hydrogen-bonding ionophore""Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74, (12). 2343-2347 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishioka, T. Uchida, N. Teramae: ""Analysis of Redox Reaction of 9,10-Phenanthrenequinone on a Gold Electrode Surface as Studied by Cyclic Voltammetry and Time-resolved FT-SERS Spectroscopy""Anal. Chim. Acta. 449. 253-260 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tanamura, T. Uchida, N. Teramae, M. Kikuchi, K. Kusaba, Y. Onodera: ""Ship-in-a-bottle synthesis of copper phthalocyanine molecule within mesoporous channels of MCM-41 by a CVD method""Nano Lett.. 1(7). 387-390 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nishizawa, Y.-Y. Cui, M. Minagawa, K. Morita, Y. Kato, S. Taniguchi, R. Kato, N. Teramae: ""A conversion of thiourea to fluorescent isothiouroniumu-based photoinduced electron transfer sensors for oxoanion sensing""J. Chem. Soc. Perkin 2. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kato et al.: "A thiourea-based chromoionophore for selective binding and sensing of acetate"Tetrahedron Letters. 42・30. 5053-5056 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishizawa et al.: "Facilitated transfer of hydrophilic anions across the nitrobenzene-water interface"Chemistry Letters. 10. 1058-1059 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishizawa et al.: "Chloride transfer across the liquid-liquid interface"Bulletin of Chemical Society of Japan. 74・12. 2343-2347 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishioka et al.: "Analysis of redor reaction of 9,10 - phenanthrequinone on a gold electrode surface"Analytica Chimica Acta. 449. 253-260 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uchida: "Observation of Molecular Association at Liquid/Liquid and Solid/Liquid Interfaces by Second Harmonic Generation Spectroscopy"J.Phys.Chem.B. 104(51). 12091-12094 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hayashita: "Positioning Dependent Anion Recognition by Thiourea Based Chromoionophores via Hydrogen Bonding in Aqueous Vesicle Solution"Chem.Commun.. 755-756 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishizawa,Y.Kato,N.Teramae: "Fluorescence Sensing of Anions via Intramolecular Eximer Formation"J. Am. Chew. Soc.. 121・40. 9463-9464 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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