電子スピン共鳴による機能性LB膜のキャラクタリゼ-ション

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02650580
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 菅 耕作 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (90016642)
• 研究分担者: 藤平 正道 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (40013536)
• キーワード: ラングミュア-ブロジェット膜 / 電子スピン共鳴 / スピンプロ-ブ法 / ステアリン酸 / ドキシルステアリン酸 / ポリイオンコンプレックス

研究概要

最終年度にあたる本年度は、昨年度の研究で示されたスピンプロ-ブ法によるLB膜のキャラクタリゼ-ションの有効性を確認し、更にこの方法の発展をはかるために、膜の安定性はよく知られているが、その構造、時に膜内での両親媒性分子の配向性および運動性については不明な点の多いポリイオンコンプレックスLB膜のキャラクタリゼ-ションに重点をおいて研究を行った。両親媒性分子としてはステアリン酸、スピンプロ-ブとしては異なる炭素位にドキシル基を持ついくつかのドキシルステアリン酸、そしてポリイオンとしてはポリアリルアミン、ポリビニルメチルピリジニウム、およびポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリドを用いた。これらの研究の結果、以下のような点が明らかになった。1.ポリアリルアミンと5ードキシルステアリン酸を含むステアリン酸とのポリイオンコンプレックスLB膜は非常に安定な累積膜を形成するだけでなく、従来のドキシルステアリン酸をプロ-ブとするESRスペクトルでは今までに見出されてない、超微細分裂定数の膜の法線と静磁場とのなす角度に対する明確な依存性を示し、このLB膜内でステアリン酸分子が非常に良く配向している。2.16ードキシルステアリン酸を含むステアリン酸とポリアリルアミンとのポリイオンコンプレックスLB膜のESRスペクトルは、5ードキシルステアリン酸の場合と異なり、強い交換相互作用に基づく先鋭化を示し、メチレン鎖の先端部分はLB膜中においてもかなり激しい運動をしている。3.交換相互作用のために超微細分裂が消滅したESRスペクトルの線巾は膜の法線と静磁場とのなす角度に対して、常磁性基が層状に分布している場合に予想される規則的な依存性を示し、このような膜においても、常磁性基が2次元的な空間規則性を保っている。4.異なるポリイオンとのコンプレックスは異なる安定性と配向性を持っている。

研究成果

• [文献書誌] Kosaku Suga: "Electrochemical Study on Cali×[4]quinone and Cali×[4]hydroquinone in N,NーDimethylformamide." J.Chem.Soc.Faraday Trans.87. 1575-1578 (1991)
• [文献書誌] Masamichi Fujihira: "Electrocatalytic Reduction of CO_2 by Nickel(II)Cyclam.Study of the reduction mechanism on mercury by cyclic voltammetry,polarography and electrocapillarity." J.Electroanal.Chem.292. 199-215 (1990)
• [文献書誌] Kosaku Suga: "Comparison between Intraー and Intermolecular Photoinduced Electron Transfer Reactions of Micelle Solubilized Substances." Bull.Chem.Soc.Jpn.63. 3369-3375 (1990)
• [文献書誌] Yoshiki Hirata: "In situ Analysis of Products in Electrocatalytic Reduction of CO_2 with Niーcyclan by Differential Electrochemical Mass Spectroscopy during Cyclic Voltammetry on an Amalgamated Gold Mesh Electrode." Chem.Lett.1155-1158 (1990)
• [文献書誌] Masamichi Fujihira: "Electrocatalytic Reduction of Carbon Dioxide by Nicke(II)Complexes of Cyclam and Cーand NーAlkylated Cyclams" DENI KAGAKU. 59. 532-539 (1991)
• [文献書誌] Kosaku Suga: "Characterization of Polyion Complex Lb Films by Spin Probe Method." Langmuir.