| 研究課題/領域番号 |
17380107
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中坪 文明 京都大学, 農学研究科, 教授 (10027170)
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| 研究分担者 |
池田 篤治 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (40026422)
高野 俊幸 京都大学, 農学研究科, 助教授 (50335303)
辻井 敬亘 京都大学, 化学研究科, 助教授 (00217308)
上高原 浩 京都大学, 農学研究科, 助手 (10293911)
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| キーワード | 超分子セルロース誘導体 / LB膜 / Bio-EL素子 / Electoro-luminessence / 6-0-dihydroxyphytyl cellulose / DHPC / β-carotene混合膜 / 天然色素をアンカーとするマトリックス / クロロフィル |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、自己組織性と光応答性電子輸送機能を期待して分子設計された高位置選択的置換セルロース誘導体を調製し、層数および層の順序が規制された多層構造を持つ超分子セルロース構築体(LB膜:Langmuir-Blodgett膜)を作成して、それらの電気的、光化学的性質を究明することにより、人工光合成系あるいは、見方を変えればその表裏の関係にあるBio-EL(Electro-luminessence)素子としての利用の可能性を開くことである。
研究実績の概要:1)6-0-dihydrophytyl cellulose(DHPC)の合成:申請者の確立した合成経路に沿ってdiacetone glucoseから新規な3-0-benzyl-6-0-dihydrophytyl 1,2,4-glucoseorthopivalate(2)を調製した。2のカチオン開環重合によりセルロース誘導体(DP36)を調製し、脱保護により目的のセルロース誘導体1を合成した。2)DHPCのLB膜の調製とその特性:まず、DHPCの単分子膜の特性をπ-A等温線およびAFM測定から、次いでそのLB膜特性をFT-IRにより調べ、長鎖アルキル誘導体6-0-cetylおよび6-0-stearyl-celluloseのそれらと比較した。その結果、dihydrophytyl基は単分子膜をより安定化し、glucose単位当たりの占有面積を大きくすることが判明した。また、その単分子膜は30mNm-1で種々の基質に転写され、Y-型のLB膜が調製し得た。3)DHPC/β-carotene(βC)混合LB膜の調製:クロロフィルおよびβCの共通構造式はdihydrophytl基類似のisoprenoid構造である。すなわちDHPCはこれらの天然色素をアンカーするマトリックスとして機能すると考えられる。そこで、DHPCとβCとの混合LB膜の調製を試みた。その結果、DHPCとβCとの混合比2:1および4:1で良好な混合LB膜が調製し得た。クロロフィルを用いた場合の予備実験でも期待とおりの結果を得た。4)上記の結果をまとめて専門誌に投稿した。
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