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微小圧力変化を光情報で読み出す超分子デバイスの開発

开发利用光学信息读取微小压力变化的超分子装置

基本信息

批准号：
13875177
负责人：
菊池純一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、分子に与えた圧力変化(力学エネルギー)を光シグナル(光エネルギー)に直接変換できる、新規の分子デバイスの開発を目的として研究を推進した。前年度までに、シクロファン骨格に4つの胆汁酸部位を導入したステロイドシクロファンを開発し、この気-水界面での動的分子認識特性を利用して圧力-光情報変換が可能な分子デバイス機能の発現に成功した。今年度は、動的分子認識能をもつ新たなホストの開発と、分子デバイスとしての適用範囲について検討し、以下の成果を得た。1.動的分子認識能をもつホストの開発と分子認識機構の解明ステロイドシクロファンに加えて、カリックスアレーン骨格をもつ種々の新規ホストを開発した。これらホストの分子構造と分子認識能との相関を詳細に検討し、特にステロイドシクロファンにおいては胆汁酸部位における水酸基の数ならびに位置の相違が分子認識能に顕著な影響を与えることを見出した。さらに、ホストが提供する不斉環境にもとづき、ゲストの認識情報を円二色性スペクトルとして出力可能であることも明らかにした。2.動的分子認識能をもつホストの分子デバイスとしての適用範囲の評価分子認識場やゲストの違いに応じて動的分子認識能を発現できるホストは、疎水性効果、静電効果、ならびに水素結合効果等が同時に作用する多重分子認識場、すなわち、単分子膜中、二分子膜中、及び固体基板上において、分子デバイスとして有効に機能することを明らかにした。以上のように、本研究を通じて、圧力-光情報変換が可能な分子デバイスの設計指針ならびにその適用範囲が明らかになり、ナノテクノロジー・ナノサイエンスを開拓する上での一つの有効な分子素子を提案することができた。

This study aims to advance the research on direct transformation of molecular and mechanical forces, and the development of new molecular mechanisms. In the past year, the introduction of bile acid sites into the human body has been successfully developed, and the molecular recognition characteristics of the gas-water interface have been successfully developed by using the pressure-light information conversion. This year, the molecular cognition of the revolution can be developed, the molecular cognition can be applied, and the following results can be obtained. 1. The development of molecular cognition and the development of new molecular cognition mechanism The molecular structure and molecular cognitive function of these compounds are discussed in detail, and the molecular cognitive function of these compounds is discussed in detail. For example, if you want to know more about the environment, 2. Evaluation of the application range of the kinetic molecular recognition energy to molecular recognition field and the molecular recognition field must be in violation of the kinetic molecular recognition energy. The kinetic molecular recognition energy can be generated simultaneously in multiple molecular recognition fields, in single molecular films, in two molecular films, and on solid substrates. The molecular structure of the molecule In this study, the authors explore the possibility of using pressure and optical information to transform molecular information into design guidelines and application fields.