巨大分子の自己組織化による構造体の構築とその物性測定-レゴブロック分子の作製-

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本年度は、両親媒性のポルフィリンナノワイヤーの合成と自己組織化について集中的に研究した。これまで、基板を疎水性ポルフィリンワイヤの溶液に浸すことによりHigh Orientated Pyrolytic Graphite(HOPG)基板上で広範囲にわたり高配向集合体を形成することに成功している。また、基板を浸漬する条件(温度、時間)を変えることにより2種類の集合形態を作製することに成功している。しかし、これらの集合体は分子が疎水性であったため、疎水性であるHOPG基板上でのみ作製可能であった。しかし、HOPG基板は、導電性基板であるため電気伝導度測定など集合体の物性測定には不向きであった。電気伝導度測定などの物性測定には、ガラスやマイカなどの透明で絶縁性基板が好ましい。そこで次に、ポルフィリンの側鎖に親水性基を導入し、ガラスやマイカなどの親水性基板と相互作用がより強いワイヤの合成を行った。化合物の合成はかなりの困難を伴ったが、最終的には約80量体程度と十分な長さのものを得ることができた。この化合物は、親水性基板上で自己組織化構造体を形成することがわかった。これまでのナノワイヤーは疎水性基板上でしか構造体を形成できなかったため、電気的測定に不可欠な絶縁性基板上への転写などを試みてきたが、今回ガラス基板上に直接構造体を形成できたことで、ナノワイヤーの電気的特性の詳細測定への道が大きく開けた。