-自己組織性有機結晶環境下での無機包摂結晶の形成と固相反応制御法の確立-

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08221224
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 君塚 信夫 九州大学, 工学部, 助教授 (90186304)
• 研究分担者: 一ノ瀬 泉 九州大学, 工学部, 助手 (50243910) ; 国武 豊喜 九州大学, 工学部, 教授 (40037734)
• キーワード: 二分子膜 / 単分子膜 / 無機錯体 / 混合原子価錯体

研究概要

本研究は、合成脂質から形成される有機膜表面を鋳型とする光誘起無機合成プロセスを確立することを目的とした。得られた成果は、以下のとおりである。
1)Fe^<3+>/Fe(CN)_6^<3->水溶液上にカチオン性両親媒性化合物を展開し、気液単分子膜を形成させた。この単分子膜に可視光を照射しつつ反射スペクトルを測定したところ、単分子膜が凝縮膜状態にあるときは、700-800nmに極大を有するFe(II)-Fe(III)混合原子価錯体のスペクトルが照射時間とともに増大した。一方、単分子膜が膨張膜にあるときには、混合原子価種のスペクトル増大は抑制された。以上の結果は、結晶状態の単分子膜上において、光生成した混合原子価錯体が効率よく堆積してゆくメカニズム(photodeposition) により説明できた。
2)この実験はFe(III)種の光還元に基づくものであるため、犠牲的電子供与試薬としてトリエタノールアミン、フルクトースなどを共存させた。このうちトリエタノールアミンは光還元を阻害するが、フルクトース存在下では効率の良い光生長が観測された。従来気液単分子膜を飽和塩水溶液上に展開すると、その表面から炭酸カルシウムなどの無機結晶が析出することは知られていたが、有機分子膜結晶を鋳型として光反応により有機-無機複合体を作製した例は他になく、新しい有機-無機複合体の調製手法として確立できた。

研究成果

• [文献書誌] N.Kimizuka et.al.: "Organic Two-Dimensional Templates for the Fabrication of lnorganic Nanostructures:Organic/lnorganic Superlattices" Advanced Materials. 8. 89-91 (1996)
• [文献書誌] N.Kimizuka et.al.: "Stepwise Synthesis of a Mixed Valent Fe(II)-Fe(III)Complex In Cast Multibilayer Films" Molecular Crystal Liquid Crystal. 277. 189-194 (1996)
• [文献書誌] N.Kimizuka et.al.: "Formation of Stable Bilayer Membranes in Binary Aqueous-Organic Media from a Dialkyl Amphiphile with a Highly Dipolar Head Group" J.Am.Chem.Soc.,. 118. 5808-5809 (1996)
• [文献書誌] N.Kimizuka et.al.: "Selective Transport of Alkali Metal lons Across Black Lipid Membranes(BLM)Composed of lonophilic Amphiphiles" Chem.Lett,. 6. 521-522 (1996)
• [文献書誌] N.Kimizuka et.al.: "Calix[4]arene-Mediated Transport of Alkali lons Across Synthetic Black Lipid Membranes(BLM)" Bull.Chem.Soc.Jpn.,. 69・12. 3681-3684 (1996)
• [文献書誌] N.Kimizuka et.al.: "Deposition of Photo-generated Mixed-Valent Fe(II)-Fe(III)Complexes at the Surface of Langmuir Monolayers" Surface Science. (印刷中).