| 研究概要 |
シクロデキストリンはグルコースが6〜8個環状に結合したオリゴ糖であり、空洞内に種々のゲスト化合物を取り込み包接化合物を形成する。シクロデキストリンの包接化合物の安定性は、ゲスト化合物の立体構造および化学構造を顕著に反映する。したがって、シクロデキストリンの超薄膜が合成できれば、有用なセンサ材料となることが期待される。本研究では、シクロデキストリン薄膜の合成方法を検討するとともに、薄膜中のシクロデキストリンの分子認識能を評価し、新規なセンサ材料を開発することを目的とする。
今年度は、センサ材料開発のための基礎的知見を得る目的で、β-シクロデキストリンに種々の官能基を導入した修飾β-シクロデキストリンの、分子認識能ならびに単分子膜形成能に関して検討した。
β-シクロデキストリンのすべての水酸基をアセチル基またはフェニルカルバモイル基で置換した修飾β-シクロデキストリンが、クロロホルム中で、2,4,6-トリニトロフェノールをはじめとする各種の有機酸の塩と錯体を形成することを見出した。錯体形成能の大きさは、有機酸塩のカチオン部分に顕著に依存し、【Ca^(2+)】>【Li^+】>【Ba^(2+)】>【Na^+】>【K^+】>【Cs^+】である。この序列は、18-クラウン-6の取り込みの順序(【Li^+】<【Na^+】<【Cs^+】)とは逆の順序になっている。すなわち、修飾シクロデキストリンが特異的な錯体形成能を有することが明らかになった。
また、7個の一級水酸基をすべてドデシル基で置換した修飾β-シクロデキストリンが、水面展開法により、安定な単分子膜を形成することを見出した。シクロデキストリン一分子当たりの専有面積が約2.5n【m^2】であることより、単分子膜内で、シクロデキストリン分子は、その空洞の7回対称軸を水面に対してほぼ垂直に立てたコンホメーションを取っているものと推定される。
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