有機超薄膜-水界面の動的構造に関するラマン分光学的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450381
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 北野 博巳 富山大学, 工学部, 教授 (40115829)
• 研究分担者: 伊藤 研策 富山大学, 工学部, 助教授 (10192494)
• キーワード: ラマン分光法 / 水素結合 / 水 / ツヴィッター型 / 水溶液 / 高分子電解質

研究概要

水のO-H伸縮振動帯のラマンスペクトルは2800〜3800cm^<-1>に現れ、約3250cm^<-1>と約3450cm^<-1>に極大を持つ。このうち低波数側のバンドは、水素結合により結合したクラスター中のO-H振動子の集合的な伸縮振動によるバンドであり、その偏光ラマンスペクトルを解析することにより、希薄溶液及び準希薄溶液中における水分子間の、水素結合の欠損の程度や高分子の相対的な親水性が評価できる。本研究では、ツヴィッター型の構造を有するリン脂質ポリマーやスルホベタインポリマーが希薄、準希薄溶液中の水の構造に及ぼす影響について、ラマン分光法を用いて検討した。
得られたラマンスペクトルから、四面体ネットワーク構造から外れた振動子数に相当する、高分子のモノマーユニットあたりの水素結合の欠損数(N値)を求めた。疑似網目構造の影響が表れない比較的低分子量(数千)でのN値は、zwitter型のポリマーではゼロに近い値となった。このことは、電解質高分子では、解離基と対イオンが電縮により水分子間の水素結合を破壊するため大きなN値をとるのに対して、双性イオン基を有するリン脂質型あるいはスルホベタイン型の高分子電解質の場合には、正負の電荷が近接していることにより電縮効果がうち消され、水分子の構造に与える影響が小さくなったものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] 北野博巳,大堀和彦: "Accumulation of Functional Block Telomers on Metal Surfaces"Langmuir. 17巻6号. 1878-1884 (2001)
• [文献書誌] 北野博巳,市川見 ら: "Fourier Transform Infrared Study on the State of Water Sorbed to Pely (ethylene plycol) Films"Langmuir. 17巻6号. 1889-1895 (2001)
• [文献書誌] 北野博巳,住祐輔,田川幸二: "Recognition of Novel Lipopolypeptides with Many Dendent Sugon Residee by Lectin"Rioconjugate Chemistry. 12巻1号. 56-61 (2001)
• [文献書誌] 北野博巳,須藤倉生 ら: "Raman Spectioscopic Study on the Structure of Water in Aqueous Polyelectrclyte Solutions"J.Phys.Chem.B. 104巻47号. 11425-11429 (2000)
• [文献書誌] 北野博巳,若林真理: "Pressure Studies on the Metallation of a Spra-molecular Porphyrin Complex"Macronrol. Chem Phys.. 201巻18号. 2775-2779 (2000)
• [文献書誌] 竹内茂彌,北野博巳: "ひろがる高分子の世界"裳華房. 135 (2000)