光分子機能を目指した高分子ナノ薄膜の組織化

本研究では秩序構造を有する高分子単分子膜をラングミュアーブロジェット法にて二次元的及び三次元的に組織化し、分子配列の制御された生体膜類似の機能発現を目指したナノ高分子薄膜を作成することを目的としている。長鎖アルキルアクリルアミド高分子の優れたLB膜形成能を利用し、種々の光機能団を有する共重合体を合成し、光架橋団を導入した三元共重合体の単分子膜、LB膜の開発をめざしている。本年度は、電極界面での高次組織体の構築を目指しフェロセン誘導体(Fc)やルテニウムビピリジル錯体(Ru)を導入したレドックス高分子LB膜の作製および光プローブとしてピレン基を有する高分子LB膜の作成を検討した。前年度では、フェロセンとルテニウム錯体を有する高分子LB膜組織体の光応答性を検討したがそれをさらに詳細に検討した。電極基板の種類に違いや平滑性の違いによる応答機能への影響を検討した。金電極、グラッシーカーボン電極、ITO電極の違いではITO電極が優れていた。その機構については目下検討中である。また、ピレンを導入した高分子LB膜をMドデシルアクリルアミド、tert-ペンチルアクリルアミドと1-メチルピレンアクリレートの共重合体より作成した。いずれの共重合体も安定な凝縮膜挙動を示し、共重合成分の側鎖の違いにより、ピレン分子が水面に対して、垂直配向(N-ドデシルアクリルアミド)、水平配向(tert-ペンチルアクリルアミド)であることが示唆された。累積したLB膜について、紫外・可視吸収、蛍光測定をしたところ、単分子膜中での配向がそのまま保持された状態で累積されていることが確認された。ピレン分子の分子環境がN-ドデシルアクリルアミド共重合体ではアルキル鎖に囲まれた状態、tert-ペンチルアクリルアミドでは表面にさらされた状態で溶媒の影響を受けやすい状態であること、また、LB膜中ではキャスト膜にくらべ運動が抑制された状態であることが明らかとなった。高分子ナノ組織体の分子環境評価に重要なプローブとなることが解った。

本研究では秩序構造を有する高分子単分子膜をラングミュアーブロジェット法にて二次元的及び三次元的に組織化し、分子配列の制御された生体膜類似の機能発現を目指したナノ高分子薄膜を作成することを目的としている。長鎖アルキルアクリルアミド高分子の優れたLB膜形成能を利用し、種々の光機能団を有する共重合体を合成し、光架橋団を導入した三元共重合体の単分子膜、LB膜の開発をめざしている。本年度は、電極界面での高次組織体の構築を目指しフェロセン誘導体(Fc)やルテニウムビピリジル錯体(Ru)を導入したレドックス高分子LB膜の作製および光プローブとしてピレン基を有する高分子LB膜の作成を検討した。前年度では、フェロセンとルテニウム錯体を有する高分子LB膜組織体の光応答性を検討したがそれをさらに詳細に検討した。電極基板の種類に違いや平滑性の違いによる応答機能への影響を検討した。金電極、グラッシーカーボン電極、ITO電極の違いではITO電極が優れていた。その機構については目下検討中である。また、ピレンを導入した高分子LB膜をMドデシルアクリルアミド、tert-ペンチルアクリルアミドと1-メチルピレンアクリレートの共重合体より作成した。いずれの共重合体も安定な凝縮膜挙動を示し、共重合成分の側鎖の違いにより、ピレン分子が水面に対して、垂直配向(N-ドデシルアクリルアミド)、水平配向(tert-ペンチルアクリルアミド)であることが示唆された。累積したLB膜について、紫外・可視吸収、蛍光測定をしたところ、単分子膜中での配向がそのまま保持された状態で累積されていることが確認された。ピレン分子の分子環境がN-ドデシルアクリルアミド共重合体ではアルキル鎖に囲まれた状態、tert-ペンチルアクリルアミドでは表面にさらされた状態で溶媒の影響を受けやすい状態であること、また、LB膜中ではキャスト膜にくらべ運動が抑制された状態であることが明らかとなった。高分子ナノ組織体の分子環境評価に重要なプローブとなることが解った。