2009 Fiscal Year Annual Research Report
巨大・複合機能システムをつくるための「超分子合成化学」
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20550098
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐竹 彰治 Nara Institute of Science and Technology, 物質創成科学研究科, 助教 (00277831)
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| Keywords | 超分子 / ポルフィリン / ナノ化学 / 光合成 / 超分子合成化学 |
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| Research Abstract |
本研究では、仕掛けを有する分子を超分子自己組織化させ、大きさが数ナノメートルを超える巨大な超分子系や複数の機能性分子が組合わされた複合超分子系を効率よく構築する方法論の開発とその機能発現の開発を目的とする。本年度は以下の成果を得た。
<光捕集アンテナ機能を有する超分子ポルフィリンナノチューブの構築>
光合成の光捕集アンテナモデル系として、内径約2ナノメートルの穴をもつ樽状のポルフィリンナノリングの上下に安息香酸を3個ずつ、計6個を取り付けることにより、ナノリング間の協同的な水素結合を利用したナノチューブの構築を試みた。カルボン酸をもつナノリング溶液は、クロロホルム中に単純に溶解することが不可能であったため、一旦アンモニウム塩として溶解し、系中で酢酸を添加することによって、カルボン酸体を発生させた。その結果、酢酸添加に伴って、紫外可視吸収スペクトルや蛍光スペクトルの変化が観測され、組織体が形成されていることが分かった。マイカ基板上に組織体溶液をキャストし、乾燥後、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて表面を観測したところ、平均高さ約27nmのナノ構造体が観測された。また、超分子ナノチューブの末端にのみ相互作用するエネルギー受容体をナノチューブに超分子化学的に導入し、ナノチューブ由来の蛍光スペクトル変化を追跡したところ、ナノチューブ部からエネルギー受容体へのエネルギー移動が観測され、光捕集アンテナ機能を有することが明らかとなった。6.8×10^<-7>M濃度の溶液ではナノリングと受容体の複合体の化学量論比が約5:1となり、これはAFM観測の結果とほぼ一致した。この成果は人工光合成系の構築につながる意義のある研究であり、ナノ化学の発展にも大きく寄与するものである。
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Research Products
(7 results)
