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配列制御ルテニウム錯体担持ポリペプチドの合成と固体光電気化学素子への応用

序列控制钌配合物负载多肽的合成及其在固态光电化学器件中的应用

基本信息

批准号：
09750893
负责人：
小林範久
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750893/
关键词：
ポリペプチドルテニウム錯体配列制御光電気化学

项目摘要

速い電荷移動が発現できる構造規則性高分子系の設計を目的として、前年度の計算結果、合成法を参考に、αヘリックスおよびβシート構造を有するポリペプチド側鎖にトリスビピリジルRU錯体(Ru(bpy)3^<2+>)を静電吸着させた高分子膜を調製、その電気化学挙動、光電特性を検討した。また、成膜時に電場を印加することで電極上での高分子自体の配向性を制御することができるため、より速い電荷移動系の設計を目的として、電場配向処理を施した系に関しても検討した。側鎖にRu錯体を静電吸着したポリペプチドの電荷移動および光電特性調製した膜がαヘリックス・βシート構造をとることはCDスペクトルより確認した。膜中での電荷移動挙動は電気化学系における見かけの拡散係数より評価し、構造規則性を持たない系と比較検討した。構造規則性を持たない系に比べαヘリックス系では約1桁高い拡散係数(1×10^<-9>cm^2/scc)が認められた。また、静電吸着量を増やすことでその差は大きくなり20倍以上大きな拡散係数が得られた。βシート系においてもαヘリックス系より小さいものの高い拡散係数を示したことから、構造規則性、それに伴う側鎖配列規則性が優れた電荷移動特性の発現を導くことが明らかとなった。光電特性もこの結果を受け、α-ヘリックス系がもっとも高い値を示した。電荷移動および光電特性に及ぼす電場配向効果電場配向処理を施すことでαヘリックス系の拡散係数は約1.5倍また光電流は3倍以上大きな値が得られた。電場配向によりポリペプチド主鎖が膜厚方向に並ぶことで、電荷移動に対し有利な経路が形成され、不活性であったRu(bpy)3^<>2+サイトをも電荷ホッピング可能となるため電荷量・拡散係数の増大を導くことが考えられる。以上電場配向処理により光電特性が向上することが明らかにされ、電場配向処理を施したαヘリックス系が最も優れた光電特性を有することが示された。

Design of polymer systems with structural regularity due to rapid charge transfer, calculation results of previous years, reference for synthesis methods, selection of side locks, selection of Ru(bpy)3^<2+>, electrostatic adsorption, modulation of polymer films, electrochemical behavior, photoelectric properties are discussed. The design of charge transfer system is related to the application of electric field alignment treatment during film formation. The charge transfer and photoelectric characteristics of the Ru complex are determined by the structure of the Ru complex. The charge transfer in the film is compared with the dispersion coefficient in the electrochemistry system. The structural regularity of the system is about 1×10^<-9>cm^2/scc. The difference between the electrostatic adsorption amount and the dispersion coefficient is greater than 20 times.β-system α-system αPhotoelectric characteristics of the results of the test, α-ray, high temperature display The charge transfer coefficient and the electric field alignment coefficient are about 1.5 times and 3 times larger than those of the electric field alignment coefficient. The electric field alignment direction is different from the film thickness direction, and the charge transfer is different from the favorable path formation, and the inactive Ru(bpy)3 <2+ charge is different from the charge amount and dispersion coefficient increase. The above electric field alignment treatment is applied to optimize the photoelectric characteristics.