水晶振動子を用いる有機結晶環境下での分子認識の定量的評価

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08221208
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 岡畑 恵雄 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80038017)
• 研究分担者: 森 俊明 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50262308) ; 江原 靖人 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (40251657) ; 佐藤 智典 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (00162454)
• キーワード: アントラセンビスレゾルシノール結晶 / 水晶振動子 / ホストーゲスト化学 / 有機結晶中での反応 / 分子認識

研究概要

本研究は、マイクロバランスである水晶振動子上に有機結晶を固定し、有機結晶表面や内部に特異的に取り込まれる分子の結合量、吸着や脱着の速度定数を振動数の経時変化から求め、これまで分子認識場として定量的な評価の困難であった有機結晶環境下での反応を定量的に評価する一般的な方法論を確立することを目的として行い、以下の成果を得た。
1)アントラセンビスレゾルシノール結晶の薄膜を水晶振動子上に固定化し、気相中でのゲスト分子の取り込み挙動について調べた。その結果、分子内にエステル基やOH基などの水素結合能のある官能基をもつゲスト分子(例えば酢酸エチルやメチルエチルケトン)がホスト結晶に選択的に結合することがわかった。
2)吸着平衡に達した後で、振動子を空気中にさらすことにより脱着速度を求めた。その結果、ゲストの選択性は吸着速度よりも脱着速度にあることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] K.Matsuura,Y.Ebara,and Y.Okahata: "Gas Phase Molecular Recognition on Nucleobase Monolayers Immobilized on a Highly Sensitive Quartz-Crystal Microbalance" Langmuir. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Y.Okahata,K.Matsuura,and Y.Ebara: "Gas Phase Molecular Recognition on Functional Monolayes immobilized on a Highly Sensitive Quartz-Crystal Microbalance" Supramolecular Sci.3. 165-169 (1996)
• [文献書誌] K.Matsuura and Y.Okahata: "Complementary Guest Binding onto Nucleic Acid Monolayers immobilized on a Highly Sensitive Quartz-Crystal Microbalance in Gas Phase" Chem.Lett.119-120 (1996)
• [文献書誌] Y.Okahata,K.Matsuura,K.Ito,and Y.Ebara: "Gas Phase Selective Adsorption on Functional Monolayers immobilized on a Highly Sensitive Quartz-Crystal Microbalance" Langmuir. 12. 1023-1026 (1996)
• [文献書誌] K.Matsuura,Y.Ebara,and Y.Okahata: "Guest Selective Adsorption from Gas Phase onto a Functional Self-Assembled Monolayer Immobilized on a Super Sensitive Quartz-Crystal Microbalance" Thin Solid Films. 273. 61-65 (1996)