光学活性金属錯体の粘土修飾電極への集積化と協同的メディエーター発現

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10149202
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山岸 晧彦 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70001865)
• 研究分担者: 谷口 昌宏 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30250418) ; 高橋 正行 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50241295)
• キーワード: 粘土鉱物 / 修飾電極 / 光学活性 / 金属錯体

研究概要

本研究の目的は、粘土鉱物などの無機層状化合物を用いた修飾電極の開発である。このために、(1)粘土単分子膜の製作、(2)金属錯体の合成、(3)粘土・金属錯体複合膜修飾電極の評価を行って来た。粘土単分子膜の製作では、コロイド状に分散した粘土系を用いて、Langmuir-Blodgett法によって、粘土単分子層からなる超薄膜を製作した。X線解析等によって、この薄膜は、ナノスケールで厚さと配向を制御した粘土粒子からなる薄膜であることが明らかにされた(山岸、谷口、高橋)。次に、この薄膜中に参加還元能力のある金属錯体分子をインターカレートさせて修飾電極として電気化学測定を行った(谷口、高橋)。実際に測定してみると、用いた粘土鉱物の種類、金属錯体、あるいはインターカレート構造を最適化することによって電気化学活性(DNAの酸化分解等)が大きく変わることがわかった。得られた結果について検討の結果、一定した電気化学活性を得るためには薄膜中の金属錯体の吸着状態を厳密に評価することが不可欠となった。そのために表面反射赤外吸収、AFM等の測定をおこなった(山岸、谷口)。今後この結果を詳しく解析して、大きな電気化学活性を示すような金属錯体を設計、合成していくことを目指ししている。

研究成果

• [文献書誌] 田村,堅志: "Formation of Layer-by Layer Composite Films by the Langmuir-Bloclgett Technique:Smectite-Amphiphilic Ruthenium(II) Complex Systems." Clay Sciences. 10(印刷中). (1999)
• [文献書誌] 田村,堅志: "A Clay-Metal Complex Ultra-thin Film as Prepared by the Langmuir-Blodgett Technique" Chemistry Leters. 121-122 (1999)
• [文献書誌] 樫原,信元: "Resolution of Optically Active Ti-and Bis(diketonato)metal(III) Complexes and their Monolaver Properties at an Air-Water Interface" J.Material Chemistry. 8. 2253-2257 (1998)
• [文献書誌] 姚,建: "Mass Transport on an Anionic Clay-Modified Electrode as Studies by a Quartz Crystal Microbalance." J.Electroanalytical Chemistry. 457. 119-128 (1998)
• [文献書誌] 姚,建: "Electrochemical STM Observation of[Fe(CN)_6]^3 Ions Adsorbed on a Hydrotalcite Crystal Surface." J.Electroanalytical Chemistry. 458. 249-252 (1998)
• [文献書誌] 姚,建: "Clay Modified Electrode as Studied by Quartz Crystal Microbalance:Redox Processes of Ruthenium and Iron Comlexes." J.Electroanalytical Chemistry. 443. 235-242 (1998)
• [文献書誌] 山岸皓彦(編集): "Nanostructural Materials in Biological and Artifcial Systems" Elsevier.Oxford.UK, 444 (1998)