発色団を含む非対称LB膜の構造と機能の相関解析

含发色团不对称LB膜结构与功能的相关分析

• 批准号: 01604568
• 负责人: 竹中 亨
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01604568/
• 关键词: 非対称LB膜; 交互累積膜; 構造・機能相関; 分子配向; 赤外吸収スペクトル; 赤外反射吸収スペクトル; 焦電効果; 膜電流

極性の大きい発色団を含む両親媒性化合物と、長鎖脂肪酸などとを交互に累積した非対称LB膜は、焦電、電圧、および非線形光学素子としての利用が期待されるため、最近特に注目を集めている。本研究では、このような非対称LB膜中の分子配向の温度依存性を、赤外およびラマンスペクトルを用いて定量的に評価するとともに、膜の焦電性を精密に測定して、LB膜における構造と機能の相関性を解明する。そのための基礎として、本年度は、ドデシルオキシフェニルピラジンカルボン酸(DOPC)と重水素化ステアリン酸(St-_<d35>)、およびそれらのBa塩の交互累積膜を作製して、室温における分子配向の定量評価を行い、配向を支配する分子間相互作用を検討した。その結果、Ba塩での分子配向はそれぞれ単独膜でのそれとはほぼ等しく、両方の分子は膜面にほぼ垂直に立っているが、酸では大きく傾いていることがわかった。このことは、Ba塩では交互膜中の分子配向が、主として同一層内での分子間相互作用に支配されるのに対し、酸では隣りあう層間での異種分子同士のそれに影響されることを示している。この結果は、Ba塩の場合、隣りあう層間での相互作用が、Ba^<++>イオンを介しての静電結合であるのに対し、酸の場合は、カルボキシル基間の水素結合を介しての二重体形成であることを考えるとよく理解できる。現在、DOPCとst-d_<35>、およびそれらのBa塩の交互累積膜の赤外透過および反射吸収スペクトルを種々の温度で測定して、分子配向の温度依存性を求めるとともに、高感度電流計によって膜の焦電流を測定している。ついで高感度の電荷結合型(CCD)マルチチャンネル検知器を用いて膜の非共鳴ラマンスベクトルを測定し、炭化水素鎖の規則性の温度変化を研究する予定である。これらの結果を総合することにより、膜の構造と焦電効果との相関性が詳しく検討できると考えている。

最近积累了含有高链脂肪酸等高性极性发色团的两亲性化合物的非对称LB膜最近引起了特别的关注，因为预计它们将被用作层状，电压和非线性光学元件。在这项研究中，使用红外和拉曼光谱对这种不对称LB膜中分子取向的温度依赖性进行了定量评估，并且精确测量了膜的上电性，以阐明LB膜中结构和功能之间的相关性。作为此的基础，在今年，十二苯基吡嗪羧酸（DOPC）的交替累积膜，剥离的stearic酸（ST -_ <d35>）及其BA盐进行了制造，定量地评估了在房间的温度和间相互作用的分子方向，并评估了分子方向。结果表明，BA盐中的分子取向大约等于单个膜中的分子取向，并且两个分子几乎垂直于膜平面，但在酸中显着倾斜。这表明在BA盐中，交替膜中的分子取向主要由同一层内的分子间相互作用支配，而在酸中，它受到相邻层之间异源分子的影响。从以下情况下，可以理解该结果，即在BA盐的情况下，相邻层之间的相互作用是通过BA^<++>离子进行静电键，而在酸的情况下，通过羧基之间的氢键形成双体。目前，在各种速度的质量依赖性下测量了DOPC和ST-D_ <35>交替累积膜及其BA盐的交替累积膜的红外传递和反射吸收光谱，以确定分子方向的温度依赖性，并使用高敏感性仪表仪测量膜的焦点电流。然后，将使用高敏感的电荷偶联（CCD）多通道检测器来测量膜，以研究碳氢化合物链规则性的温度变化。通过结合这些结果，我们认为可以详细研究膜结构与层状效应之间的相关性。

项目成果

Takeshi Kawai: "UV Absorption Spectra of Azobenzene-Containing Long-Chain Fatty Acids and Their Barium Salts in Spread Monolayers and Langmuir-Blodgett Films" Langmuir. 5. 1378-1383 (1989)

Takeshi Kawai：“铺展单层膜和 Langmuir-Blodgett 薄膜中含偶氮苯的长链脂肪酸及其钡盐的紫外吸收光谱”Langmuir。

Toshihide Kamata: "FT-IR Spectra and Molecular Orientation in Thin LB Films of Dodecyloxyphenylpyrazine-carboxylic Acid and Its Barium Salt" J.Molecular Structure. (1990)

Toshihide Kamata：“十二烷氧基苯基吡嗪甲酸及其钡盐的 LB 薄膜中的 FT-IR 光谱和分子取向”J.分子结构。

Toshihide Kamata: "Molecular Orientation in Alternating Langmuir-Blodgett Films Studied by Fourier Transform IR Transmission and Reflection-Absorption-Spectroscopy" Thin Solid Films. 178. 427-432 (1989)

Toshihide Kamata：“通过傅里叶变换红外传输和反射吸收光谱研究交替 Langmuir-Blodgett 薄膜中的分子取向”固体薄膜。

Junzo Umemura: "Quantitative Evaluaiton of Molecular Orientation in Thin Langmuir-Blodgett Films by FT-IR Transmission and Reflection-Absorption Spectroscopy" J.Phys.Chem.94. 62-67 (1990)

Junzo Umemura：“通过 FT-IR 透射和反射吸收光谱定量评估 Langmuir-Blodgett 薄膜中的分子取向”J.Phys.Chem.94。

竹中亮: "有機薄膜の新しい配向評価法-赤外分光法" 応用物理. 58. 1109-1110 (1989)

Ryo Takenaka：“评估有机薄膜取向的新方法 - 红外光谱”应用物理 58. 1109-1110 (1989)。