有機ゲル超分子構造をマトリックスとするヘリックス状シリカの創製

以有机凝胶超分子结构为基质的螺旋二氧化硅的制备

基本信息

批准号：
12875182
负责人：
新海征治
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

テトラエトキシシランをゲル化する能力をもつ「有機ゲル化剤」を分子設計しゲル相でテトラエトキシシランのゾルゲル反応を実行し、有機ゲルの超分子構造が表面に刻印されたシリカの創製に挑戦した。特に、「有機ゲル化剤」が分子集合により作り出す多種多様な繊維構造をシリカ表面に分子レベルで「転写」することに主眼を置く。コレステロール骨格を有する分子に加え、あらたに円盤状分子であるポルフィリンおよびトリフェニレンに糖質誘導体を導入した分子を設計した。いずれの分子も有機溶媒をゲル化し、1次元方向にスタックしたゲル構造を与えた。糖を周辺部に有するポルフィリンに関しては,中心金属の種類,価数あるいはゲスト分子の認識によりポルフィリン間のスタッキング距離の制御が可能ことを証明した。さらにこれらの孤立化した分子集合体にゾルゲル反応を行い、絶縁物(シリカ)で被覆化された1次元集合体が得られることを世界に先駆けて発表した。コレステロールにフェナントロリンを修飾した分子は、プロトン化、非プロトン化に伴い有機ゲル中で特異な発光挙動を示すことを見いだした。これは、ゲル中で効率のよいエネルギー移動が起こっていることを示す結果であり、媒体としての「ゲル」の特異性を改めて示すことに成功した。

我们设计了一种“有机胶凝剂”，具有凝胶四乙氧基硅烷的能力，并在凝胶相中对四乙氧基硅烷进行了溶胶 - 凝胶反应，并试图用在其表面上刻有有机凝胶的超分子结构来形成二氧化硅。特别是，重点是“传递”由“有机胶凝剂”通过分子水平的二氧化硅表面上的分子组件产生的多种纤维结构。除了具有胆固醇骨架的分子外，我们还设计了一个分子，其中碳水化合物衍生物被引入粘液蛋白和三苯基。这两个分子都凝胶有机溶剂，给出了沿一维方向堆叠的凝胶结构。关于卟啉在其外围区域中含糖，已经证明，卟啉之间的堆叠距离可以通过识别中央金属类型，价值或来宾分子来控制。此外，我们宣布这些分离的分子组件可以受到溶胶 - 凝胶反应的影响，以获得涂有绝缘体（硅）的一维组件。已经发现，用苯授予胆固醇改性的分子在具有质子化和蛋白酶作用的有机凝胶中表现出独特的发光行为。这是在凝胶中发生有效的能量转移的结果，并成功地重申了“凝胶”作为培养基的特异性。