構造規制された液体/液体界面を利用した光機能性物質の創製

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本研究は、光化学反応により分子の構造・物性が大きく変化する刺激応答性両親媒性分子を用いてミセル、紐状ミセル、ベシクルなどの分子集合体を形成させ、その形成-崩壊を制御することにより、溶液物性を光化学的に可逆制御することを目的としている。平成18年度は、よりダイナミックかつ実用化に適した形態で溶液粘性を制御できる系として、以下の3つの検討を行った。(1)スピロピラン修飾両親媒性分子を用いた溶液物性の可逆的光制御紫外光および可視光の照射により可逆な開環・閉環反応を示し、分子の親水性が大きく変化するスピロピラン修飾両親媒性分子をスイッチング分子として合成し、よりダイナミックな界面物性および溶液物性の制御を試みた。その結果、光照射により水溶液の表面張力を可逆的かつ効率よ.く制御できること、また溶液粘性を光照射により制御できることを明らかにした。(2)光硬化性インクなどへの応用が期待される非水溶媒系での光による粘性制御我々はこれまで水溶液中での光粘性制御について報告してきたが、インクなどへの応用を考慮した場合、有機溶媒中での粘性制御系の構築が望ましい。そこで、有機溶媒中で紐状ミセルを形成する系として、不飽和結合を有するリン脂質/胆汁酸塩混合系に着目し、これに光スイッチング分子として桂皮酸を加えた系において、有機溶媒中での粘性の光制御に成功した。(3)自己組織化触媒を用いたナノ形態制御光触媒の調製と物性我々はこれまでに、カチオン界面活性剤の親水部である四級アンモニウムイオンが酸化硫酸チタンのゾル/ゲル反応を促進させることを見出している。そこで、カチオン界面活性剤が種々の形態に組織化された分子集合体を自己組織化された触媒ととらえ、これらを利用して金/酸化チタンコア/シェル型ナノ粒子、酸化チタンナノ中空粒子などの調製に成功した。