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精密に電位制御された自己組織化単分子膜表面における特異的錯形成の分子機構

电位精确控制的自组装单分子层表面形成特定复合物的分子机制

基本信息

批准号：
17036027
负责人：
垣内隆
金额：
$ 0.9万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Au(111)電極表面に形成されたグルタチオン(GSH)自己組織化単分子膜(SAM)の金属イオンに応答した配向変化の分子機構を明らかにすることを目的とした。GSH SAMは、溶液中の多価カチオンの性質と濃度に依存して、電極反応のブロッキングの強さを変えることが知られている。錯体に対する電極反応速度の増加は酸化還元体イオンを透過させるチャンネルの形成による「ion-gating」機構によって説明されてきた。我々は、多価カチオンとグルタチオンの相互作用による構造変化のみでこの現象が説明されるのではなく、自己組織化膜末端の解離基と多価カチオンが錯形成して構築した2次元配位空間上での電気二重層によるポテンシャル(電位)が酸化還元反応を制御しているのではないかという仮説をたて,それを実験および理論的に検証することを試みた。我々は、Au(111)単結晶表面へGSHを吸着させ,膜の最適な生成条件を,浸漬時間、溶液の種類、溶液のpH等の条件を変えて求めた。自己組織化単分子膜の還元的脱離から、吸着量・膜の分子間相互作用を求め偏光変調表面反射赤外分光測定より自己組織化膜の吸着量・配向を解析した結果、緻密で安定な自己組織化膜を生成するには3日間の浸漬が必要であることが明らかとなった。自己組織化単分子膜の還元脱離CVの結果から,カルシウムの有無に関わらず,グルタチオンはアルカンチオールの吸着量の70%程度吸着している。この吸着量から,金に吸着している硫黄原子間の平均距離は6Åとなった。水中でのグルタチオンおよびカルシウム錯体の構造の量子化学計算および錯体の大きさ(6Å)を考慮すると単純な「イオンゲート」機構だけでは説明できないように考えられる。

Au(111) electrode surface formation of self-organized single molecular film (SAM) and metal orientation of molecular structure to understand the purpose GSH SAM is a chemical that depends on the properties and concentration of the polychrome in the solution and the strength of the electrode reaction. The increase of electrode reaction speed in the wrong direction causes the formation of ion-gating mechanism. The structural transformation of the interaction between the self and the multi-layer structure is explained by the formation of the dissociation group at the end of the self-organized film and the formation of the multi-layer structure on the two-dimensional coordination space. The first time I saw him was when I was a kid. GSH adsorption on the surface of Au(111) crystals, the optimum conditions for film formation, immersion time, type of solution, pH of solution, etc. Self-organizing molecular film element desorption, adsorption capacity, film intermolecular interaction, polarization modulation surface reflection infrared spectroscopy, self-organizing film adsorption capacity, alignment analysis results, densification, stability, self-organizing film formation, 3 days of immersion necessary As a result of the separation of the self-organized molecular membrane from CV, the presence or absence of the molecule is related to the adsorption of the molecule to 70% of the adsorption amount. The average distance between sulfur atoms is 6 ° C. Quantum chemical calculation of the structure of the complex in water and the structure of the complex (6).