感熱応答性高分子を用いる温度制御可能な電子移動空間の構築

利用热敏聚合物构建温度可控的电子传递空间

• 批准号: 17036018
• 负责人: 今林 慎一郎
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Yokohama National 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17036018/
• 关键词: 感熱応答性高分子; ブロック共重合体; フェノチアジン; ターピリジン; 相転移挙動; レドックス応答; 水接触角

フェノチアジン(PT)あるいはterpyridine(TPy)を主鎖末端に持つ感熱応答性高分子(TRP)を金ナノ粒子に修飾し、感熱応答ブロックの会合あるいはTPy錯体形成を利用して、溶液中あるいは基板表面上に形成した金ナノ粒子とレドックス基から構成される三次元空間において、レドックス基(PT,TPy錯体)の電子移動反応を解析することを目標に、本年度は以下の成果を得た。1)Tpyを末端に持つTRPにおける感熱応答ブロックの相転移温度は20〜26℃であった。Ru(TPy)_2を介してTRP2分子を結合した複合体中のRu(TPy)_2ユニットは水溶液中、0.98 Vvs.Ag|AgCl付近で酸化還元し、酸化ピーク電流値から見積られる拡散係数Dは10^<-7>cm^2s^<-1>前半の値であった。電荷を持つRu(TPy)_2ユニットは感熱応答ブロックの相転移を阻害する可能性があり、電子移動空間構築に用いる高分子の分子設計に注意を要することがわかった。2)PTとSH基を両主鎖末端に結合したTRPを合成し、それを固定化した金基板表面の水に対する濡れ性やPTのレドックス特性の温度依存性について検討した。分子量3000のTRPの場合、基板表面における水の接触角は36℃付近で47°から60°に不連続に変化した。この表面の親疎水性の温度変化は可逆的に起こり、高分子の脱水和と同時に起こるコイル-グロビュール転移を反映している。表面における転移温度は水溶液中よりも高温にシフトし、固定化TRPの混み合い度が大きいほど高い傾向が得られた。TRPを介して表面に固定化されたPTのレドックス特性も温度依存性を示し、温度上昇に伴いレドックス活性なPTが徐々に減少し、転移温度以上でほぼ一定になった。PTが疎水性のTRPグロビュール中に取り込まれるため不活性化したと考えている。

TPy complex formation in a solution formed on the surface of a substrate in a three-dimensional space. TPy complex formation in a three-dimensional space formed on the surface of a substrate in a three-dimensional space.(PT,TPy) The electronic movement reaction analysis is aimed at achieving the following results this year. 1)Tpy terminal TRP temperature is 20 ~ 26℃. Ru(TPy)_2-TRP_2 molecules bind to Ru(TPy)_2 in aqueous solution, 0.98 V vs. Ag| AgCl is close to acidification, acidification current value, dispersion coefficient D is 10^<-7>cm^2s^, and the <-1>first half value is 10^ cm^2s. Charge retention Ru(TPy)_2 is a potential barrier to phase shift due to heat sensitivity, electron mobility space construction, and molecular design of polymers. 2) The temperature dependence of PT and SH groups on the binding of TRP to the surface of the gold substrate is discussed. In the case of molecular weight 3000 and TRP, the contact angle of water on the surface of the substrate is close to 36 ° C, 47° C and 60° C. The temperature change of the hydrophilic surface is reversible, and the dehydration of the polymer is reflected in the temperature change of the surface. The temperature of the surface is different from that of the aqueous solution. The mixing degree of the immobilized TRP tends to increase. TRP is immobilized on the surface, and the temperature dependence of TRP activity decreases when TRP temperature increases. The TRP of PT is not activated.

项目成果

Electron transfer reactions of glucose oxidase at Au111 electrodes modified with phenothiazine derivatives.

• DOI: 10.1021/ac0502504
• 发表时间: 2005-07
• 期刊: Analytical chemistry
• 影响因子: 7.4
• 作者: S. Nanjo;K. Ishii;T. Ueki;S. Imabayashi;M. Watanabe;K. Kano