교토대학 화학연구소의 무라타 야스지로 교수 등의 연구 그룹은 탄소 원자가 구형으로 결합되어 있는 풀러렌의 일종인 C70 내부에 물 분자를 가두어 그 거동 관측에 성공했다고 발표.물의 기초적 물성의 해명이나 풀러렌 C70 물성 제어에 길을 붙이는 것이 가능해졌다고 합니다.

 지금까지, 물의 단분자나 분자가 XNUMX개 결합한 이량체는, 외부로부터의 수소 결합이 없는 「알몸의 물 분자」상태에서의 관측예는 거의 없습니다.한편, 탄소 원자가 구상으로 결합하여 중공의 공간을 가지는 풀러렌은 내부에 금속이나 분자를 내포하면, 빈 풀러렌과는 다른 물성을 가진다고 합니다.

 이번 연구 그룹은 풀러렌 C70에 개구부를 구축하고 물 분자를 삽입하고 다시 개구부를 닫음으로써 물 분자를 내포한 풀러렌 C70의 합성에 성공했습니다.이 그룹은 이미 풀러렌 C60에 물 단분자의 내포에 성공하고 있었지만, 완전한 구형의 C60에 비해 탄소 원자 70개로 이루어지는 럭비 볼형의 C70은 내부 공간이 크고, 물의 단 분자뿐만 아니라 이량체까지 갇힐 수 있었습니다.

 합성된 소분자 내포 C70을 해석하면, 물 분자 XNUMX개에서는 수소 결합이 없기 때문에 내부에서 상하로 빠르게 움직이고 있으며, 또한 이량체에서는 분자간에 존재하는 수소 결합이 절단과 재생 신속하게 반복하는 것으로 밝혀졌습니다.외부로부터의 수소결합이 없는 물분자의 이량체가 얻어지는 것은 세계에서 처음으로, 생명에 가장 관계가 깊은 물의 거동해명을 진행시키는 것이 가능해진다고 설명하고 있습니다.

 이번 성과에 의해 C70에 물분자 이외의 물질의 단분자 상태를 실현시킴으로써 새로운 물성의 해명과 C70의 성질을 변화시키는 것이 가능하게 됩니다.앞으로는 유기 박막 태양 전지의 성능 향상, 생리 활성 소재의 개발, 생명 현상을 해명하기 위한 프로브 분자에의 응용 등이 기대된다고 합니다.

교토

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대학 저널 온라인 편집부

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