デンドリマー自己組織化による機能性人工膜の作製

树枝状大分子自组装制备功能性人工膜

基本信息

批准号：
19655016
负责人：
小嵜正敏
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

デンドリマー構造に共役鎖を内包させてそれを足場として利用すると、デンドリマー分岐鎖内に様々な機能性部位を精密に配列できる。さらに、この共役鎖内包型デンドリマーを自己組織化させれば、機能性部位の高次集積が可能となる。以上の点に着目して、前年度までに親水性末端基と疎水性末端基を導入した両親媒性共役鎖内包型ポルフィリンデンドリマーを合成し、デンドリマーが水中でミセルを形成することを明らかにした。本年度は、向かい合う二つの末端に親水性基を導入した、共役鎖内包型両親媒性ポルフィリンデンドリマーの合成と会合挙動に関して研究を行った。最初に、両末端に親水性基を持つデンドリマーの合成を末端アセチレン基を持つポルフィリン誘導体と親水性末端を持つデンドロン二分子を薗頭反応させて行った。合成したデンドリマーはTHF中で461nmに鋭いSoret帯の吸収、670nm付近にブロードなQ-bandの吸収を示した。蛍光スペクトルでは、680、755nmにポルフィリン部に特徴的な蛍光が観測された。次にデンドリマーのTHF溶液に水を段階的に加えて会合挙動を調べた。THF/水=50/50までは吸収スペクトルにほとんど変化はみられなかったが、THF/水=約40/60から吸光度が減少し始め、THF/水=10/90でほぼ一定となった。このとき吸収のレッドシフト、ブロードニングが観測された。このことはデンドリマーが溶液中で会合体を形成していることを示唆している。また、THF/水=10/90では蛍光は完全に消光されていた。THF/水=10/90の溶媒でTEM観察を行ったところ、幅5nm程度のワイヤー状の会合体が観測された。

通过将共轭链整合到树枝状聚合物结构中并将其用作支架，可以在树枝状聚合物支链内精确排列各种功能位点。此外，如果允许该含有共轭链的树枝状聚合物自组装，则可以以更高水平积累功能位点。针对以上几点，我们合成了去年引入的具有亲水端基和疏水端基的两亲性共轭链包封卟啉树枝状聚合物，并揭示了该树枝状聚合物在水中形成胶束。今年，我们对含有共轭链的两亲性卟啉树枝状聚合物的合成和缔合行为进行了研究，其中在两个相反的末端引入了亲水基团。首先，通过具有末端乙炔基的卟啉衍生物与两个具有亲水末端的树枝状分子的Sonogashira反应合成了两端具有亲水基团的树枝状聚合物。合成的树枝状聚合物在 THF 中显示出 461 nm 处的尖锐 Soret 谱带吸收和 670 nm 附近的宽 Q 谱带吸收。在荧光光谱中，在680和755 nm处观察到卟啉部分的特征荧光。接下来，将水逐步添加到树枝状聚合物 THF 溶液中以研究缔合行为。在THF/水=50/50之前，吸收光谱几乎没有观察到变化，但吸光度在THF/水=约40/60时开始降低，并在THF/水=10/90时几乎恒定。此时，观察到红移和吸收展宽。这表明树枝状聚合物在溶液中形成聚集体。此外，当THF/水=10/90时，荧光被完全猝灭。当使用THF/水＝10/90的溶剂进行TEM观察时，观察到宽度约5nm的线状聚集体。