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本研究では、人工脂質二分子模の持つ自己組織性を一つの軸とし、これに各種のフラーレンを組み合わせたフラーレン・人工脂質ハイブリッド型及びコンポジット型新材科の分子設計・合成を行い、それら新材科の(電子)構造、物性、機能を解明し、自己組織化フラーレン化学の基礎を確立させることを目的とする。多彩な分野で膨大なフラーレン研究が行われているにもかかわらず、自己組織化フィルム系でのフラーレンファミリーの構造、物性の研究は、我々の研究以外は報告例がない全く未開拓の分野である。本研究の成果は以下の通りである。まず、異なるアルキル鎖長を持つ新規C60脂質を合成し、その構造および電子機能を調べた。C60脂質フィルム修飾電極の電子移動反応に対して熱力学的手法により詳細な解析を行った。アンモニウム型電解質の鎖長がわずかに長くなると、フラーレンアニオンとアンモニウム型電解質の結合定数が飛躍的に大きくり、二分子膜を形成するフラーレン脂質アニオンがアンモニウム型電解質カチオンと強いクーロン相互作用が存在することがわかった。また、分光電気化学的手法を用い、自己組織化フラ一レン脂質フィルム系でのフラーレンラジカルアニオンのスペクトルの測定およびそれを利用した特性解明を行った。また、二分子膜の相転移および、pHに応答するフラーレン・脂質コンポジットマテリアルの設計、開発ならびにフラーレンを含む人工タンパク質の分子設計・合成と特性解明を行った。
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