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刺激に応答する物質輸送システムの開発に関する研究

对刺激做出反应的物质运输系统的开发研究

基本信息

批准号：
63604578
负责人：
新海征治
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu 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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

生体系における高効率の物質輸送を人工的に再構築する目的で、本年度は下記の2点について重点的に研究した。1.カリックスアレーンを用いるウラニルイオン(UO_2^<2+>)の認識UO_2^<2+>は擬平面5、6配位構造をとる珍しい金属イオンである。この現象を利用すると、平面5、6配位に前組織化された環状配位子はUO_2^<2+>を選択的に結合することが期待される。この仮説を立証するためθ-カルボキシル化P-t-ブチルカリックス〔n〕アレーン(n=4〜8)によるUO_2^<2+>の液々抽出を実施した。その結果、5、6量体のみが高いUO_2^<2+>抽出能を示し、UO_2^<2+>選択性とUO_2^<2+>の分子軌道構造の間に相関関係が存在することが明らかとなった。液膜系においてθ-カルボキシル化p-t-ブチルカリックス〔5(あるいは6)〕アレーンをイオン輸送担体に用いた場合も同様の傾向が認められた。2.高分子-液晶複合膜系における刺激応答のUO_2^<2+>輸送高分子とN-4'-エトキシベンジリデン-4-ブチルアニリン(EBBA)より複合膜を作製しθ-カルボキシル化カリックス〔6〕アレーンを液晶相に溶解させた。この複合膜系においては、結晶-液晶相転位温度(32℃)の上下でUO_2^<2+>の輸送速度が劇的に変化し、温度による輸送速度の制御が可能であることが明らかとなった。また、θ-カルボキシル化カリックス〔6〕アレーンのUO_2^<2+>抽出能のpH依存性を利用して、中性水溶液から塩基性水溶液へUO_2^<2+>を能動輸送できることも明らかとなった。能動輸送速度はpH勾配に比例し、pHを刺激源とする輸送速度の制御が可能となった。以上の結果より、UO_2^<2+>イオンを選択的に抽出、輸送し、かつその速度を刺激により制御する系が新たに構築された。

This year, we will focus on the following two key research points for the purpose of artificial reconstruction of high-efficiency material transportation in the production system. 1. UO_2 ^<2+> and UO_2 ^<2+> quasi-planar 5,6 coordination structures. This phenomenon is expected to occur when the planar 5-and 6-coordinated cyclic ligands bind to UO_2^<2+>. This is demonstrated by the fact that UO_2^<2+> liquid extraction is carried out in the presence of UO_2 (n=4 ~ 8). The results show that the correlation between the molecular orbital structure and the selectivity of UO_2 ^<2 +> exists between UO_2 ^<2+> and UO_2^<2+>. The liquid membrane system has the same tendency to transport the carrier in the case of θ-[5(6)]. 2. Polymer-liquid crystal composite film system UO_2^<2+> transport polymer N-4'- The transport velocity of UO_2^<2+> in the composite film system varies greatly with the temperature and the control of the transport velocity. The pH dependence of UO_2 ^<2 +> extraction energy can be utilized in neutral aqueous solution or basic aqueous solution. The transport velocity is proportional to pH, and the transport velocity can be controlled by pH stimulus. As a result, UO_2^<2+> and UO_2^<2 +> are selected for extraction, transportation, and speed control.