| 研究概要 |
1. スピンプローブ法によるLB膜中の両親媒性分子の配向と分子運動の解明
メチレン鎖の異なる炭素位置に安定な常磁性基を持つ5-,10-,16-ドキシルステアリン酸をプローブとするステアリン酸のポリイオンコンプレックスLB膜の研究では、ESRスペクトルの角度依存性に加えて温度変化を測定し、スペクトルシミュレーションにより分子運動が無視できる液体窒素温度での正確な分子配向角度分布を決定した。また、スペクトルの温度変化から、メチレン鎖の末端部分はこのLB膜中においても配向規則性を保ちながら分子運動を行っていることが示された。
2. スピンプローブ法によるキャスト膜中の両親媒性分子の配向と分子運動の解明
二つの長いメチレン鎖を持つテトラアルキルアンモニウムクロリドのキャスト膜にスピンプローブ法を適用した結果、ESRスペクトルの角度変化および温度変化から、これらのキャスト膜中においてメチレン鎖の運動がヘッドグループの近傍では配向を保った運動を行っているのに対して、先端部では等方的な運動を行っていることが示された。
3. プローブ分子を含む混合LB膜の相分離状態の制御
メチレン鎖の異なる炭素位置に安定な常磁性基を持つドキシルステアリン酸とフルオロカーボン鎖を持つカルボン酸であるパーフルオロデカン酸等との混合LB膜が、ドキシル基の位置によっては相分離しないことを見いだし、プローブ部位の位置が親水基に近いほど相分離を起こしにくくなることを明らかにした。このようなプローブ分子による相分離性は、プローブ部位が親水基に近くなるほど、水面上の単分子膜内のプローブ分子の分子占有面積が大きくなるため、プローブ分子間の面内での凝集力が減少することが原因であることが示された。
4. 分子動力学法による有機薄膜中の分子運動のシミュレーションとESR線形解析法の確立
これまで改良を進めてきた分子動力学法によるこのような系の計算プログラムは、ほぼ実際の研究に使えるレベルに達した。この結果、このプログラムを用いたシミュレーションにより、炭化水素鎖またはフルオロカーボン鎖を持つLB膜および混合LB膜の中に溶解したスピンプローブ分子のESRスペクトルから、これら有機薄膜中の分子運動について詳細な情報が得られるものと期待される。
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