二重共鳴和周波混合円偏光二色性による極微量不斉分子の検出と不斉伝達に関する研究

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14340178
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大内 幸雄 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60194081)
• 研究分担者: 関 一彦 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (80124220)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• キーワード: SFG / 和周波発生 / イオン液体 / 分子不斉

研究概要

不斉構造は生理活性物質や生体関連物質の基本要素である。これら不斉分子と脂質二分子膜や蛋白質表面との相互作用は、多くの生物学的現象を理解する上で大変重要な要因であるとされている。従って、不斉分子の選択的合成・分離法は現代化学のkey technologyのひとつであり、日夜多くの努力が傾注されてきた。一方、構造評価においては高分解能NMRによる不斉構造決定を除けば、古くから光学活性が不斉分子の構造研究において基礎的であると認識されていたものの、感度の点での進展は遅かったように思える。例えばORD、CDや振動円偏光二色性(VCD)は、磁気遷移双極子と電気遷移双極子との間の弱いカップリングに起因している為、信号強度が非常に微弱である。今後、金属表面における不均一不斉触媒反応や膜表面における生理活性物質の不斉分子認識に関連してin-situ測定を試みる場合、これらの手法は感度の点で全くの役不足であり、新たな方法論の開拓が望まれるところである。
この点に鑑み、我々は従来のCDやORDに比べて8桁程度感度が高く、極微量の不斉構造検出が可能な新しい分光技術を開発し、方法論としての位置付けを明確にすることを第一の目的とした。このため、二次の非線形光学効果の一種である和周波混合法(SFG)にCDを組み合わせたSFG-CDを提案し、不斉を有する液晶分子単分子膜からのキラル由来の信号の取得に成功した。
関連する課題としては、膜構造の評価に偏光軟X線吸収分光法(NEXAFS)を用いたこと、ならびにイオン液体の表面構造をIV-SFG法で明らかにしたことなどによる成果があり、併せて報告する。

研究成果

• [雑誌論文] Air-liquid Interface of Ionic Liquid+H2O Binary System Studied by Surface Tension Measurement and Sum-frequency Generation Spectroscopy (2005)
  • 著者名/発表者名: J.Sung
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 406 ページ: 496-501
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Air-liquid Interface of Ionic Liquid+H2O Binary System Studied by Surface Tension Measurement and Sum-frequency Generation Spectroscopy (2005)
  • 著者名/発表者名: J.Sung, Y.Jeon, D.Kim, T.Iwahashi, T.Iimori, K.Seki, Y.Ouchi
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. Vol.406 ページ: 496-501
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Change of Molecular Packing and Orientation from Monolayer to Multilayers of Hydrogenated and Fluorinated Carboxylate Studied by In-plane X-ray Diffraction Together with NEXAFS Spectroscopy at CK-edge (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 387 ページ: 345-351
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Orientational Ordering of Alkyl Chain at The Air/liquid Interface of Ionic Liquids Studied by Sum Frequency Vibrational Spectroscopy (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Iimori
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 389 ページ: 321-326
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Change in the Near-edge X-lay Absorption Fine Structure Spectra of Long-chain Diacetylene Derivatives through Photopolymerization in Langmuir-Blodgett Films (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: J.Polym Sci.Part B 42 ページ: 2329-2336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Formation of the Newly Greenish Organized Molecular Film of Long-Chain Diynoic Acid Derivatives by Photopolymerization and Its Structural Study Using Near-Edge X-ray Absorption Fine Stracture (NEXAFS) Spectroscopy (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 108 ページ: 13153-13162
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characteristics of Monolayer Behavior and Multilayer Film Structures of Comb Polymers Having Different Kinds of Fluorocarbon Side-chains (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: J.Colloid Ihterface Sci. 278 ページ: 184-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Study of The Ihteraction of Tris-(8-hydroxyquinoline) Aluminum(Alq_3) with Potassium Using Vibrational Spectroscopy : Examination of Possible Isomerization upon K doping (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakurai
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 96 ページ: 5534-5542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Change of Molecular Packing and Orientation from Monolayer to Multilayers of Hydrogenated and Fluorinated Carboxylate Studied by In-plane X-ray Diffraction Together with NEXAFS Spectroscopy at C K-edge (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori, Y.Sugita, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, N.Matsuie, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. Vol.387 ページ: 345-351
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Orientational Ordering of Alkyl Chain at The Air/liquid Interface of Ionic Liquids Studied by Sum Frequency Vibrational Spectroscopy (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Iimori, T.Iwahashi, H.Ishii, K.Seki, Y.Ouchi, R.Ozawa, H.Hamaguchi, D.Kim
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. Vol.389 ページ: 321-326
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Change in the Near-edge X-ray Absorption Fine Structure Spectra of Long-chain Diacetylene Derivatives through Photopolymerization in Langmuir-Blodgett Films (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori, M.Ishitsuka, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, K.Kanai, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: J.Polym.Sci.Part B Vol.42 ページ: 2329-2336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Formation of the Newly Greenish Organized Molecular Film of Long-Chain Diynoic Acid Derivatives by Photopolymerization and Its Structural Study Using Near-Edge X-ray Absorption Rne Structure (NEXAFS) Spectroscopy (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori, M.Ishitsuka, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B Vol.108 ページ: 13153-13162
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characteristics of Monolayer Behavior and Multilayer Film Structures of Comb Polymers Having Different Kinds of Fluorocarbon Side-chains (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: J.Colloid Interface Sci. Vol.278 ページ: 184-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Study of The Interaction of Tris-(8-hydroxyquinoline) Aluminum (Alq_3) with Potassium Using Vibrational Spectroscopy : Examination of Possible Isomerization upon K doping (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakurai, Y.Hosoi, H.Ishii, Y.Ouchi, G.Salban, A.Kobitski, T.U.Kampen, D.R.T.Zahn, K.Seki
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. Vol.96 ページ: 5534-5542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] UV-Photoinduced Surface Anisotropy of Polyimide Studied by Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: N.Matsuie
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 42 ページ: L67-L69
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Formation of Merocyanine Self-Assembled Monolayer and Its Nonlinear Optical Proterties Probed by Second Harmonic Generation and Surface Plasmon Resonance (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Tsuboi
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 42 ページ: 607-613
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular Orientation in tbe Organized Molecular Films of Fluorinated Comb Polymers with Various Chain Lengths Studied by Soft X-ray Absorption Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn 76(3) ページ: 663-672
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Formation and Stracture of Organized Molecular Films for Fluorinated Comb Polymers with Various Chain Lengths (2003)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: Trans.Mat.Res.Soc.Jpn 28(1) ページ: 11-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Photopolymerization and Structulal Characterization of Organized Molecular Films of Long-Chain Diynoic Acid Derivative by Using NEXAFS Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Ishitsuka
  • 雑誌名: Trans.Mat.Res.Soc.Jpn 28(1) ページ: 15-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Spontaneous Buildup of Giant Surface Potential by the Deposition of Alq_3 (2003)
  • 著者名/発表者名: E.Ito
  • 雑誌名: Synth Met. 137 ページ: 911-912
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] IRRAS and LEED Studies of Films of The Long Chain n-alkane n-C_<44>H_<90> on Cu(100) and Cu(110) (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Hosoi
  • 雑誌名: Appl.Surf.Sci. 212-213 ページ: 441-445
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polymer Surfaces Studied by Sum-frequency Vibrational Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: D.Kim
  • 雑誌名: J.Korean Vacuum Society 12S1 ページ: 70-73
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] UV-Photoinduced Surface Anisotropy of Polyinride Studied by Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: N.Matsuie, Y.Ouchi, H.Oji, E.Ito, H.Ishii, K.Seki, M.Hasegawa, M.Zhamikov
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 42 ページ: L67-L69
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Formation of Merocyanine Self-Assembled Monolayer and Its Nonlinear Optical Properties Probed by Second-Harmonic Generation and Surface Plasmon Resonance (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Tsuboi, K.Seki, Y.Ouchi, K.Fujita, K.Kajikawa
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 42 ページ: 607-613
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular Orientation in the Organized Molecular Films of Fluorinated Comb Polymers with Various Chain Lengths Studied by Soft X-ray Absorption Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori, T.Araki, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, N.Matsuie, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 76(3) ページ: 663-672
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Formation and Structure of Organized Molecular Films for Fluorinated Comb Polymers with Various Chain Lengths (2003)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Trans.Mat.Res.Soc.Jpn 28(1) ページ: 11-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Photopolymerization and Structural Characterization of Organized Molecular Films of Long-Chain Diynoic Acid Derivative by Using NEXAFS Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Ishitsuka, A.Fujimori, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Trans.Mat.Res.Soc.Jpn 28(1) ページ: 15-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spontaneous Buildup of Giant Surface Potential by the Deposition of Alq_3 (2003)
  • 著者名/発表者名: E.Ito, Y.Washizu, N.Hayashi, H.Ishii, N.Matsuie, K.Tsuboi, Y.Ouchi, Y.Harima, K.Yamashita, K.Seki
  • 雑誌名: Synth.Met 137 ページ: 911-912
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] IRRAS and LEED Studies of Films of The Long Chain n-alkane n-C_<44>H_<90> on Cu(100) and Cu(110) (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Hosoi, Y.Niwa, Y.Sakurai, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Appl.Surf.Sci. 212-213 ページ: 441-445
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polymer Surfaces Studied by Sum-frequency Vibrational Spectroscopy (2003)
  • 著者名/発表者名: D.Kim, J.Sung, H.M.Cheong, C.N.Whang, Y.Ouchi, T.Iimori, N.Matsuie, K.Seki
  • 雑誌名: J.Korean Vacuum Society 12S1 ページ: 70-73
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polarized Near Edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopic StUdy on Organized Molecular Films of Fluorinated Comb Polymers with Various Chain lengths (2002)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori
  • 雑誌名: Langmuir 18(4) ページ: 1437-1440
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Vibration Spectroscopic Study of the Interaction of Tris-(8-hydroxyquinoline) Aluminum(Alq_3) with Potassium (2002)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakurai
  • 雑誌名: Appl.Surf.Sci 190(1-4) ページ: 382-385
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Spontaneous Buildup of Giant Surface Potential by Vacuum Deposition of Alq_3 and Its Removal by Visible Light Irradiation (2002)
  • 著者名/発表者名: E.Ito
  • 雑誌名: J.Appl.Phys 92(12) ページ: 7306-7310
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Structure of a Film of the Long-chain n-alkane n-C_<44>H_<90> on a Cu(100) Surface (2002)
  • 著者名/発表者名: Y.Hosoi
  • 雑誌名: Surf.Sci. 515 ページ: 157-174
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polarized Near Edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopic Study on Organized Molecular Films of Fluorinated Comb Polymers with Various Chain lengths (2002)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimori.T.Araki, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Langrauir Vol.18(4) ページ: 1437-1440
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Vibration Spectroscopic Study of the Interaction of Tris-(8-hydroxyquinoline) Aluminum (Alq_3) with Potassium (2002)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakurai, G.Salvan, Y.Hosoi, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki, T.U.Kampen, D.R.T.Zahn
  • 雑誌名: Appl.Surf.Sci. Vol.190(1-4) ページ: 382-385
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spontaneous Buildup of Giant Surface Potential by Vacuum Deposition of Alq_3 and Its Removal by Visible Light Irradiation (2002)
  • 著者名/発表者名: E.Ito, Y.Washizu, N.Hayashi, H.Ishii, N.Matsuie, K.Tsuboi, Y.Ouchi, Y.Harima, K.Yamashita, K.Seki
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. Vol.92(12) ページ: 7306-7310
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Structure of a Film of the Long-chain n-alkane n-C_<44>H_<90> on a Cu(100) Surface (2002)
  • 著者名/発表者名: Y.Hosoi, Y.Sakurai, M.Yamamoto, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki
  • 雑誌名: Surf.Sci. Vol.515 ページ: 157-174
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より