三次元ハイブリッド組織体

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08246101
• 研究機関: 山口東京理科大学
• 研究代表者: 戸嶋 直樹 山口東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (50011010)
• 研究分担者: 英 謙二 信州大学, 繊維学部, 助教授 (60126696) ; 西出 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90120930) ; 加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (70214377) ; 大野 弘幸 東京農工大学, 工学部, 教授 (00176968)
• キーワード: 二元金属ナノクラスター / コロイド触媒 / ヘムタンパク / 自己組織化 / 液晶ゲル / 高スピンポリマー / ゲル化剤 / ナノ粒子

研究概要

1.ポリ(N-ビニル-2-ピロリドン)やポリ(アクリル酸ナトリウム)と銀ナノクラスターの安定なハイブリッド組織体を構築し、この構造を明らかにすると共に、エチレンのエチレンオキシドへの選択的酸化反応の触媒として従来のものより一段と高活性であることを明らかにした。またNi/Pd二元金属ナノクラスター触媒によるニトロベンゼン誘導体の還元反応機構について新たな知見を得た。さらにCu/Pd二元金属ナノクラスター吸着分子のラマンスペクトルを測定し、このような合金系ではじめて表面増強効果を観察した。
2. ポリエチレンオキシドを高分子溶媒としてヘムタンパク質を熱安定化し、DNA鎖を分子ワイヤーとする促進電子移動を実現した。さらにチオフェンアルデヒドをプロモーターとする金電極への配位固定化に成功した。
3. 外部刺激や環境変化に動的に応答する機能材料を得ることを目的として、自己組織的に水素結合三次元ネットワークを形成する分子を用いて、液晶ゲル(動的不均一システム)およびイオン伝導性液晶(動的均一システム)を構築した。
4. 共役高分子へ規則正しくラジカル置換基を導入した高スピンポリマーとして星型および多分岐型ポリ(フェノキシル置換フェニレン・ビニレンおよび-エチニレン)から、二次元または三次元的ラジカルポリマーに拡張展開し、スピン整列における共役高分子の次元効果を検証できた。
5. これまで開発してきた代表的なゲル化剤を伴って、支持電解質を溶かした有機溶媒をゲル化することによってゲル電解質を作製し、このゲル電解質のイオンの電荷移動挙動を検討した。ゲル化剤分子の形成する三次元網目状ナノ組織体の中に取り込まれたイオン電荷が、バルク中と同様な動きをすることを明ら
かにした。

研究成果

• [文献書誌] N.Toshima: "Colloidal Silver Catalysts for Oxidation of Ethylene" J.Mol.Catal.A,Chem.141. 187-192 (1998)
• [文献書誌] N.Toshima: "Nanostructural Metal Clusters in Polymeric Field as a Model of Artificial Enzyme" Supramol.Sci.5・3-4. 395-398 (1998)
• [文献書誌] N.Toshima: "Bimetallic Nanoparticles-Novel Materials for Chemical and Physical Applications" New J.Chem.22・11. 1179-1201 (1998)
• [文献書誌] T.Hashimoto: "Small-angle X-ray Scattering Analysis of Polymer-protected Platinum,Rhodium,and Platinum/Rhodium Colloidal Dispersions" J.Chem.Phys.109・13. 5627-5638 (1998)
• [文献書誌] 戸嶋直樹: "高分子・金属ハイブリッド・ナノ構造体の触媒作用" 触媒. 40・7. 536-543 (1998)
• [文献書誌] N.Nunomura: "Magnetization of Nano-Fine Particles of Pd/Ni Alloys" J.Magnetism Magnetic Materials. 177-181・II. 947-949 (1998)
• [文献書誌] N.Toshima: "Enhanced Carrier-Transfer in Multi-Layered Organic Thin Film-Application to Electrochromism and Electroluminescence" Macromol.Symp.131. 147-153 (1998)
• [文献書誌] T.Teranishi: "Promotion Effect of Lanthanoid Ions on Catalytic Activity of Polymer-Immobilized Palladium Nanoparticles" Reactive Functional Polym.37. 111-119 (1998)
• [文献書誌] K.Muneyasu: "Electron Transfer Reaction of Myoglobin Containing DNA-Modified Hemin in PEO Oligomers" Solid State Ionlcs. (in press).
• [文献書誌] F.Kurusu: "Electrochemical Responce of Glutaraldehyde-Cross-Linked Cytochrome C in PEO Oligomers" Solid State Ionics. (in press).
• [文献書誌] N.Y.Kawahara: "Stability of Poly(ethylene oxide)-Modified Myoglobin in Ion Conductive Poymers at High _Temperatures" Solid State Ionics. (in press).
• [文献書誌] Y.Nakai: "Ion Conduction in Molten Salts Prepared by Terminalcharged PEO Derivatives" Solid State Ionics. (in press).
• [文献書誌] H.Ohno: "Electron Transfer Reaction of Cytochrome c at Poly(ethylene oxide)-thiolate-Modified Gold Electrode" Chem.Lett.(1998)
• [文献書誌] K.Ito: "Design of Highly Ion Conductive Polyether/Salt Hybrids" Electrochim.Acta. 43. 1247-1252 (1998)
• [文献書誌] N.Y.Kawahara: "Thermal Stability and Electron Transfer Reaction of PEO-Modified Hemoglobin Cast on ITO Electrode in Polymer Electrolytes" Electrochim.Acta. 43. 1493-1497 (1998)
• [文献書誌] H.Ohno: "Electron Transfer Reaction of Heme-proteins in Ion Conductive Polyether Matrix" Electrochim.Acta. 43. 1581-1587 (1998)
• [文献書誌] H.Ohno: "Room-Temperature Molten Salt Polymers as a Matrix for Fast Ion Conduction" Chem.Lett.751-752 (1998)
• [文献書誌] Y.Tominaga: "Improved Ionic Conductivity of PEO/Sulfonamide Lithium Salt Hybrid by the Addition of LiTFS1" Chem.Lett.955-956 (1998)
• [文献書誌] T.Kato: "A New Approach to Organic/Inorganic Composite Fibers.Thin Film Formation of CaCO_3 Crystals in the Presence of Acid-rich Macromolecules" Chem.Lett.(in press).
• [文献書誌] T.Kato: "Liquid Crystal Gels Formed by the Aggregation of trans-(1R,2R)-Bis(dodecanoylamino)cyclohexame in a Thermotropic Nematic Liquid Crystal.Phase Behavior and Electrooptic Effects" Mol.Cryst.Liq.Cryst.(in press).
• [文献書誌] T.Kato: "Effects of Mocromolecules on the Crystallization of CaCO_3 and the Formation of Organic/Inorganic Composites" Supramol.Sci.(in press).
• [文献書誌] T.Kato: "Gelation of Room,Temperature Liquid Crystals by the Association of a trans-1,2-Bis(amino)cyclohexane Derivative" Adv.Mater.10-8. 606-608 (1998)
• [文献書誌] T.Kawakami: "Use of Intermdecular Hydrogen Bonding between Imidazolyt Moieties and Carboxylic Acids for the Supramoleculor Self-Association of Liquid-Crystalline Slde-Chain Polymers and Networks" Macromolecules. 31・14. 4475-4479 (1998)
• [文献書誌] T.Kato: "Self-Assembly of Liquid-Crystalline Polyamide Complexes through the Formation of Double Hydrogen Bonds between a 2,6-Bis(amino)pyridine moiety and Benzoic Acids" Macromolecules. 31・11. 3551-3555 (1998)
• [文献書誌] M.Sato: "Semirigid Homo-and Copdy(imide-carbonate)s Based on 3,4,3",4"-p-Terphenyltetracarboxdiimide" High Perform.Polym.10. 155-162 (1998)
• [文献書誌] T.Kato: "Supramoleculer Self-Assembly of Liquid-Crystalline Polymers through the Formation of Double Hydrogen Bonds between 2,6-Bis(amino)pyridine and Carboxylic Acid Moieties" Korea Polym.J.6. 153-157 (1998)
• [文献書誌] 加藤隆史: "液晶の超分子化とゲル化-水素結合によるモレキュラーマテリアルの構築" 化学工業. 49・11. 853-859 (1998)
• [文献書誌] 加藤隆史: "高分子の組織化・機能化における水素結合の活用" 高分子. 47・8. 551-554 (1998)
• [文献書誌] 加藤隆史: "水素結合を利用した液晶性超分子ネットワーク" 表面科学. 19・4. 230-236 (1998)
• [文献書誌] Y-J.Pu: "High-Spin Oxyphenylbenzo-Annelated Dehydro[12]annulene" Chem.Lett.(in press).
• [文献書誌] M.Takahashi: "Polyphenoxyl Radical Photochemically Generated from the Oxalate Derivative of Poly(1,2-phenylenevinylene)" Polymer J.(in press).
• [文献書誌] Y-J.Pu: "Phenoxyl Radicals Ferromagnetically Attached to a Cyclic π-Conjugation:2,8-14-Trisoxyphenyl-tribenzotrisdehydro[12]annulene" Mol.Cryst.Lig.Cryst.(in press).
• [文献書誌] H.Nishide: "High-Spin Polyphenoxyls Attached to Star-Shaped poly(phenylenevinylene)s" J.Org.Chem.63. 7399-7407 (1998)
• [文献書誌] H.Nishide: "Average Octet Radical Polymer:A Stable Polyphenoxyl with Star-Shaped π Conjugation" Angew.Chem.Int.Ed.37. 2400-2402 (1998)
• [文献書誌] 西出宏之: "ラジカルポリマーの設計とスピン整列" 応用物理. 67. 294-297 (1998)
• [文献書誌] 吉岡直樹: "高スピン系磁性材料" 機能材料. 18. 59-68 (1998)
• [文献書誌] K.Hanabusa: "Easy Preparation and Useful Character of Organogel Electrolytes Based on Low Molecular Weight Gelator" Chem.Mater.in press
• [文献書誌] W.Kubo: "Fabrication of Quasi-solid-state Dye-sensitized TiO_2 Solar Cells Using Low Molecular Weight Gelaters" Chem.Lett.(in press).
• [文献書誌] K.Hanabusa: "Organogel from L-Leucine-containing Surfoctarit in Nonpolar Solvents" Colloid & Polymer Sci.276. 252-259 (1998)
• [文献書誌] 英 謙二: "オイルゲル化剤の開発・油や溶剤を固めることのできる化合物" 表面. 36. 291-303 (1998)
• [文献書誌] 英 謙二: "低分子ゲル化剤の合成とその物理ゲル" 高分子論文集. 55. 585-594 (1998)
• [文献書誌] T.Kato: "Gelation of Room-Temperature Liquid Crystals by the Association of a trans-1,2-Bis(amino)cyclohexane Derivative" Adv.Materials. 10. 606-608 (1998)
• [文献書誌] T.Kato: "Thermoreversible Self-Organized Gels of a Liquid Crystal Formed by Aggregation of trans-1,2-Bis(amino)cyclohexane Containing a Mesogenic moiety" Chem.Lett.193-194 (1998)
• [文献書誌] Y.Hishikawa: "A Novel Class of Organogelator Based on N-Isopropylcholamide and the First Observation of Fibrous Colloidal Aggregates" Chem.Lett.795-796 (1998)
• [文献書誌] 英 謙二: "オイルゲル化剤の最新の展開" 化学. 52・12. 63-64 (1997)
• [文献書誌] N.Toshima: "Nanostructured Materials in Biological and Artificial Systems" Elsevier, 395-398 (1998)
• [文献書誌] 戸嶋直樹: "新版・吸着ハンドブック" エヌ・ティー・エス, 708-713 (1998)
• [文献書誌] N.Toshima: "Reactive Organometallics" Kodansha, 87-90 (1998)
• [文献書誌] 加藤隆史: "液晶便覧" 丸善(印刷中),
• [文献書誌] 木原秀元: "液晶便覧" 丸善(印刷中),
• [文献書誌] 蟹江澄志: "液晶便覧" 丸善(印刷中),
• [文献書誌] 加藤隆史: "液晶材料研究の基礎と新展開" シグマ出版, 207-216 (1998)
• [文献書誌] T.Kato: "Handbook of Liquid Crystals" VCH, 969-979 (1998)
• [文献書誌] H.Nishide: "Magnetic Properties of Organic Materials" Marcel Dekker, (1999)