層状構造の有機・無機ハイブリッド材料の設計と光機能

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694145
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 高木 克彦 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60023264)
• 研究分担者: 志知 哲也 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90293654) ; 菊田 浩一 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (00214742) ; 井上 晴夫 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (90087304)
• キーワード: モンモリロナイト複合体 / フッ素化界面活性剤 / 偏光分光分析 / ローズベンガル / アニオン性ポルフィリン

研究概要

緒言 最終年度に当たるH12年度は、10月から12月まで3ヶ月間研究分担者の志知助手を米国側の分担者、Ramamurthy(マーシー)教授の研究室に派遣し、マーシー研究室にてゼオライト細孔内でのシクロプロパン類のキラル誘発光異性化の共同研究を行った。Ramamurthy教授が専門とするゼオライト光化学でのゼオライトホストは粘土と類似の化学組成を持ち、空間制御された反応場を提供するので、両ホスト材料の比較は、当研究室の無機層状空間光化学に関して今後、大きな示唆を与えるものと考える。
一方、日本側の井上教授と本研究代表者は、前年度から行っているフッ素化界面活性剤と粘土とのハイブリッド化の検討を進め、名大では偏光紫外・可視分光分析法によりハイブリッドの3次元構造を解明し、都立大学の井上研では、そのハイブリッド場での金属ポルフィリン誘導体(MTSPP)の吸着・会合挙動や有機色素の光化学挙動につき、第24回フッ素化学討論会(京都)にて両研究室独立に研究成果の報告を行った。また、その一部は学術誌に共著論文として発表した。
実験方法 フルオロアルキル部位と通常のアルキル基を持つ多フッ素化界面活性剤(C3F-S,C8F-S)(Rf-CONHC2H4NMe2C16H33)とローズベンガル(RB)やポルフィリン誘導体をクニミネ鉱業製スメクトンSAと複合化した。この構造確認は、通常の核磁気共鳴分光法などで行った。ついで、モンモリロナイト粘土にこの活性剤を加熱下、攪拌、吸着させ、粉末フィルムを得た。
結果と考察 多フッ素化界面活性剤(C3F-S,C8F-S)は粘度層間で層面に対して約30゜傾いた2分子膜構造を取っている。この層間にRBを取り込ませると、スペクトル的な検討からゲスト分子は低極性部位に配向していることが明らかになった。また、MTSPPの会合が著しく促進されることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] H.Nishikiori,R.Sasai,N.Arai,K.Takagi: "Intercalation of Spirooxazine Induced Zinc Cation Chelation in Montmorillonite and its Photochromic Behavior"Chem.Lett.. 1142-1143 (2000)
• [文献書誌] R.Sasai,H.Ogiso,I.Shindachi,K.Takagi.: "Photochromism of Diarylethene Intercalated in Clay Minerals"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 345. 39-44 (2000)
• [文献書誌] R.Sasai,H.Ogiso,I.Shindachi,T.Shichi.K.Takagi,: "Photochromism in Oriented Thin Films Prepared by the Hybridazation of Diarylethenes in Clay Interlayers"Tetrahedron,. 56[36]. 6979-6984 (2000)
• [文献書誌] R.Sasai,T.Shichi,K.Gekko,K.Takagi,: "Continuously Changing the Conformational Dependence of saponite Hybrid materials on the Intercalation Degree : Electric Linear Dichroism of Stilbazolium Derivatives Intercalated in Saponite Clay"Bull.Chem.Soc.Japan. 73. 1-7 (2000)
• [文献書誌] R.Matsuoka,T.Yui,R.Sasai,K.Takagi,H.Inoue: "Enhance Aggregation of Tin (IV) Porphyrins in a Polyfluorinated Surfactant-Clay Hybrid Environment"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 341. 333-338 (2000)
• [文献書誌] M.Seki,H.Uchida,Y.Maeda,S.Yamauchi,K.Takagi,Y.Ukai,Y.Matsushita: "Study on the Thermodynamic Interactions between Isotactic Polypropylene and Ethylene-1-Hexene Random Copolymers by SANS"Macromolecules. 33(26). 9712-9719 (2000)
• [文献書誌] K.Takagi,T.Shichi: ""Photochemistry and Photophysics in Clays" in Surface Photochemistryt ed.by V.Ramamurthy. and Kirk Schanze."Marcel Dekker,Inc.. 31-110 (2000)