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精密合成された両親媒性ポルフィリン間に働く疎水性相互作用による自己会合をもとに、水相ではさらに疎水的に積層したポルフィリンファイバーや2次元ポルフィリン薄膜など高次組織体を構築し、ポルフィリンの構造および疎水性と、会合度、組織形態の相関を明らかにするとともに、ポルフィリン部への酸素分子の高速結合・脱着を信号として惹起される、疎水組織体の歪や形態・相転移を始めて観測することを目的としている。本年度の成果は主に次の3項目にまとめられる。
(1)ポルフィリン面上あるいは側鎖に両親媒性基を2〜4本もつポルフィリンおよび鉄ポルフィリンを量合成し、その化学構造を同定した。また分子の疎水性と分子形をシミュレーションした。
(2)水相でポルフィリンが自己会合して形成する組織体の構造を透過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡で観察し、ポルフィリンの構造および疎水性と会合度、組織形態の相関をまず一次的に捉えた。特に、酸素結合の活性中心となるポルフィリン鉄の組織体内における位置と配列を明らかにするため、鉄スピンのみ感応する磁気力顕微鏡を設置、稼動させた。
(3)高分子多孔膜上にポルフィリン層(サブμから数μ)を作成し、空気から酸素の選択的な促進輸送を測定する実験系を組み立てた。固相ポルフィリン組織体への酸素結合反応を確認するとともに、むしろ弱い酸素結合力が効果的な酸素運送現象となりうることを実証した。
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