自発的に非対称場を生み出す「多親媒性」ふっ素分子組織体

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440243
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 佐々木 健夫 大分大学, 工学部, 助教授 (80261501)
• 研究分担者: 江田 義昭 大分県産業科学技術センター, 研究員 ; 吉見 剛司 大分大学, 工学部, 助手 (90284786) ; 石川 雄一 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助教授 (30184500)
• キーワード: フッ素アルキル鎖 / 分子膜組織体 / 撥油疎水性 / 非対称 / 液晶 / フォトリフラクティブ現象 / ベクトル的配向

研究概要

フッ素原子で水素原子を全て置換したアルキル長鎖、パーフルオロアルルキル基は強い疎水性のみでなく、炭化水素系オイルになじみにくい撥油性を示す。本研究では、このフッ素アルキル長鎖の撥油性と疎水性を同時に活かした「非対称」な二分子膜型の自己組織体を目的とした。具体的には以下のフッ素化合物の分子設計、合成、並びのその会合特性を検討した。さらに、非対称性場の光学的な応用のために、液晶性配向場におけるフォトリフラクティブ効果の観察に成功した。(フッ素脂質1).「非対称なフッ素脂質」:ここでは、ベシクル膜の「外層と内層」で非対称でベクトル的な配向場の分子膜を狙った。構成分子として、半フッ素化されたアルキル鎖(-(CH2)n-(CF2)m-)の片端にπ発色団と不斉水素結合基を配置させたボラ型の一分子膜脂質の合成に成功した。その分子配向を蛍光ならびに円偏光二色スペクトル、固定化膜のXRDによる膜厚観察から評価い、一方向に配列した成分が多い組織体である事を確認した。(フッ素脂質2).「双極子がhead-to-head型に自己配向する脂質」:フッ素長鎖をアゾベンゼン型のメソゲンに非対称に直結導入した化合物の合成方法を確立した。この脂質は、アゾベンゼンをはさんで大きな双極子をもっている。この脂質組織体は、双極子が打ち消し合う形ではなくhead-to-headに配列していた。フッ素鎖の集合が原因である。対応する全炭化水素脂質とは異なった分子配向をしている事を確認した。

研究成果

• [文献書誌] T.Sasaki,Y.Ishikawa,T.Yoshimi: "Asymmetric Energy Exchange Observed in Two-Beam Coupling Experiment on Immobilized Films of Bilayer Amphiphiles Possessing Carbazole and Nonlinear Optical Chromophor" Chem.Lett.11. 1153-1154 (1997)
• [文献書誌] T.Sasaki,Y.Ishikawa,et.al: "Hyperpolarizabilities and Second Harmonic Generation of Side-chain Polymer Liquid Crystals Possessing Alkylsulfon-Substituted Stilbene and Azobenzene Chromophores" Mol.Cryst.Liq.Cryst.300. 97 (1997)
• [文献書誌] T.Sasaki,Y.Ishikawa,et.al: "Second Harmonic Generation of Side-chain Polymer Liquid Crystals Possessing Assymmetric Carbon Without Poling Treatment" Mol.Cryst.Liq.Cryst.309. 157-165 (1998)
• [文献書誌] M.Hase,Y.Ishikawa,T.Mizushima: "Effect of Glycerol on the Affinity of DnaA Protein for ATP in the Presence of Cardiolipin" J.Biochem.123. 680-683 (1998)
• [文献書誌] M.Hase,Y.Ishikawa,T.Mizushima: "Site-directed mutational analysis for the membrane-binding of DnaA protein" J.Biochem.273. 28651-28656 (1998)
• [文献書誌] T.Sasaki,T.Yoshimi.Y.Ishikawa: "Enhancement of Photorefractivity in the Isotropic Phase of Polymer Liquid Crystals" J.Phys.Chem.(in press). (1999)