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本研究では、蛍光発光基を有する界面活性剤の分子集合体ミセル中における分布状態について調べることを目的とする。蛍光物質として有用なピレン誘導体にフルオロカーボン鎖を導入し、蛍光発光型界面活性剤を新規合成した。この蛍光発光型界面活性剤を一つの成分として2成分混合ミセル分子集合体系で蛍光発光挙動を検討した。この混合ミセル系では励起二量体蛍光発光が顕著になることを見出し、可溶化された蛍光発光型界面活性剤が微視的に凝集した状態になることが予想された。すなわち、ミクロ的にランダムに分布せず、フルオロカーボン鎖同士が凝集してミクロ相分離することが示唆された。
界面活性剤の疎水基間の最近接相互作用を取り扱った格子モデルをミセル分子集合体に適用し、今回の蛍光発光基を有する界面活性剤と通常の界面活性剤との混合ミセルと捉える。分子体積、鎖長、分子面積や分子間相互作用を考慮し、その混合ミセルの組成分布を計算するプログラムを作成した。各変数の影響について系統的に検討し、各成分間の相互作用による各成分の分布曲線への影響を調べた。その結果、2成分間の反発的相互作用により各成分の分布曲線に2つの極大ピークが出現することを見出した。すなわち、組成の大きく異なる2種類のミセルが共存することが示された。蛍光測定の結果をシュミレーションして、分子集合体系におけるノンランダム分布に対する分子間相互作用による影響を系統的に検討した。
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