高秩序環境場における光反応ダイナミックス

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06239107
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 雅秀 京都大学, 工学部 (40025961)
• 研究分担者: 森島 洋太郎 大阪大学, 理学部, 助教授 (70028249) ; 堀江 一之 東京大学, 工学部, 教授 (10013690) ; 宍戸 昌彦 岡山大学, 工学部, 教授 (60026268) ; 板谷 明 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (80035071)
• キーワード: 高秩序環境場 / 高分子LB膜 / 励起エネルギー移動法 / 表面プラズモン法 / 光誘起電子移動 / 超タンパク質 / 光化学ホールバーニング / 両親媒性高分子電解質

研究概要

(1)ポリビニルオクタナ-ルアセタールに桂皮酸基を導入した光反応性高分子のLB膜を調整し、これの光架橋により高分子LB膜構造の膜構造の評価法として、励起エネルギー移動法と表面プラズモン法を確立し、これらを用いて高分子LB膜の構造・物性評価を行い、これらの方法の有用性を示した。
(2)ポリビニルカルバゾールとテトラシアノベンゼンを多孔性高分子吸着剤に共吸着させた試料を光イオン化させたとき、数時間以上の極めて長寿命のイオン種が生成することを見出した。その要因として、側鎖に沿った効率のよいホール移動と、その遠隔サイトでトラップ及び長距離電子移動による再結合によることを明らかにした。
(3)種々の電子ドナー、電子アクセプター、及び光増感剤としてピレニル基を鎖上に分子設計配置したポリペプチドを合成し、光誘起電子移動の移動経路、距離依存性を検討した。またタンパク質の光機能化を図るために、ストレプトアビジンの83番目のチロシンを2-アントリルアラニンに変換した超タンパク質を作製した。
(4)亜鉛テトラベンゾポルフィリン(ZnTTBP)を電子受容体とともにPMMAにドープした試料を、二光子励起による高励起三重項から電子移動反応させることにより、ソ-レ帯にPHBホールを形成することに成功した。またゾルゲル法で作成したZnTTBP/酸化チタン系について140Kの高温でPHBホールを形成することに成功した。
(5)剛直でかさ高い疎水基シクロドデシル基を側鎖に有する両親媒性ポリスルホン酸ナトリウムは水溶液中において疎水基が分子内で自己組織化し、疎水性の束縛環境を作ることを見い出した。この高分子にごく少量の亜鉛テトラポルフィリンを共有結合すると、個室化束縛環境のもとで励起三重項の長寿命化や遅延蛍光の増加等の特異的な発光挙動や光化学挙動を示すことを見い出だした。

研究成果

• [文献書誌] M.Yamamoto: "Diffusion of Polymer Segments in Ultrathin Polymer Films Prepared by the Langmuir-Blodgett" Proc.Japan Acad.70. 121-126 (1994)
• [文献書誌] T.Hayashi: "Thermal Relaxation Process of Stearate LB Films Sandwiched by Chromophoric Polymer LB Layers Studied by the Energy Transfer Method and Transmission Electron Microscopy" Langmuir. 10. 4142-4147 (1994)
• [文献書誌] A.Itaya: "Fluorescence dynamics of charge-transfer complex films of poly(N-vinylcarbazole) and 1,2,4,5-tetracyanobenzene and its molecular aspects of disordered structuer," Polymer. 35. 3149-3155 (1994)
• [文献書誌] T.Hohsaka: "Photoswitching of NAD+-Medicated Enzyme Reaction through Photoreversible Antigen-Antibody Reaction." J.Am.Chem.Soc.116. 413-414 (1994)
• [文献書誌] N.Murase: "Excitation Processes of a Dye Doped into an Amorphous Material Investigated by Photochemical Hole-Burning," Jpn.J.Appl.Phys.33. 1046-1052 (1994)
• [文献書誌] Y.Morishima: "Anomalously blue-shifted fluorescence and phosphorescence of zinc(II) tetraphenylporphyrin in highly constraining microenvironments in hydrophobically modified polysulfonates," Macromolecules. 28. 1203-1207 (1994)
• [文献書誌] K.Horie: "Polymeric Materials for Microelectronic Applications: Science and Technology" Photophysics,Photochemistry,and Photo-Optical Effects in Polymer Solids,11 (1994)