JP2000016974A - フラーレン脂質コンポジットマテリアル - Google Patents
フラーレン脂質コンポジットマテリアルInfo
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- JP2000016974A JP2000016974A JP10185390A JP18539098A JP2000016974A JP 2000016974 A JP2000016974 A JP 2000016974A JP 10185390 A JP10185390 A JP 10185390A JP 18539098 A JP18539098 A JP 18539098A JP 2000016974 A JP2000016974 A JP 2000016974A
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- alkyl groups
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水中においてもフラーレン類の多価アニオ
ン、ラジカルアニオン状態を極めて安定に保持すること
を可能にするフラーレン脂質コンポジットマテリアルを
提供すること。 【解決手段】 フラーレン類と、アニオン性ポリマー
（例えば、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（Ｌ−
グリタメート）、アルギン酸ナトリウム、ヘパリン酸ナ
トリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩）
と、アルキルアンモニウムとを、あるいはフラーレン類
と、アルキルアンモニウムまたはアルキルホスホニウム
とを混合し、成膜してフラーレン脂質コンポジットマテ
リアルとする。
ン、ラジカルアニオン状態を極めて安定に保持すること
を可能にするフラーレン脂質コンポジットマテリアルを
提供すること。 【解決手段】 フラーレン類と、アニオン性ポリマー
（例えば、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（Ｌ−
グリタメート）、アルギン酸ナトリウム、ヘパリン酸ナ
トリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩）
と、アルキルアンモニウムとを、あるいはフラーレン類
と、アルキルアンモニウムまたはアルキルホスホニウム
とを混合し、成膜してフラーレン脂質コンポジットマテ
リアルとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラーレン脂質コ
ンポジットマテリアルに関し、さらに詳しくは、フラー
レン類と合成脂質との複合構造をあらかじめ形成するこ
とによって、水中において極めて安定にフラーレン類の
多価アニオン、ラジカルアニオン状態を保持することを
可能にするフラーレン脂質コンポジットマテリアルに関
する。
ンポジットマテリアルに関し、さらに詳しくは、フラー
レン類と合成脂質との複合構造をあらかじめ形成するこ
とによって、水中において極めて安定にフラーレン類の
多価アニオン、ラジカルアニオン状態を保持することを
可能にするフラーレン脂質コンポジットマテリアルに関
する。
【０００２】
【従来の技術】１９９０年にＣ60フラーレンの大量合成
法が報告されて以来、フラーレン類については多様な機
能を発現する新しいカーボンナノクラスターとして基礎
物性と実用的見地にたった応用研究が急速に発展してい
る。また近年フラーレンの化学修飾として、フラーレン
骨格のエキソヘドラル部に官能基や他の化学結合を組み
込むハイブリッドフラーレン分子の研究が盛んになされ
ている。これらのフラーレン類（Ｃ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ
86など）とその誘電体における特徴の一つは、他の化学
物質群には例を見ないレドックス特性にある。例えば、
１，２−ジクロロベンゼン中、テトラ−ｎ−ブチルアン
モニウムヘキサフルオロフォスフェートを支持電解質、
フェロセン／フェロセニウム対を参照電極にした条件
で、第一酸化電位（oxＥ１）、第一還元電位(redＥ１）
はそれぞれ、Ｃ60で＋１．２１Ｖ、−１．１２Ｖ、Ｃ70
で＋１．１９Ｖ、−１．０９Ｖ、Ｃ82で＋０．７２Ｖ、
−０．６９Ｖ、Ｃ86で＋０．７３Ｖ、−０．５８Ｖであ
る。また、理論計算によれば、Ｃ60のエキソヘドラル部
に他の化学構造を結合させることによって、第一還元電
位(redＥ１）に相当する第１ＬＵＭＯは−１．０９Ｖか
ら−１．２８Ｖまで大きく変化し、第二還元電位(redＥ
２）に相当する第２ＬＵＭＯも並行して−１．４９Ｖか
ら−１．６８Ｖまで変化する（総説として例えば、鈴木
敏泰、ＤＥＮＫＩＫＡＧＡＫＵ、第６４巻、第２ページ
（１９９６年））。１，２−ジクロロベンゼン中におけ
る、Ｃ60とＣ60誘導体のサイクリックボルタグラム（Ｃ
Ｖ）測定ならびに微分パルスボルタグラム（ＤＰＶ）測
定から、第一、第二、第三、第四還元状態までは可逆的
に観測され、第一、第二酸化状態は非可逆的にしか観測
されない。このように、Ｃ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86などの
フラーレン類およびエキソヘドラル誘導体の多価アニオ
ン、ラジカルアニオン状態は、非水性有機溶媒中でのみ
しか安定に存在することができないため、実用的見地に
立てば、非常に限定された利用方法となる。もし、この
ようなフラーレン類およびエキソヘドラル誘導体の持つ
優れた酸化還元能力を、水溶液中においても発現させる
ことができれば、（電気化学的）触媒酸化還元、生理活
性、光導電性、磁性など、材料としての機能や特性を飛
躍的に向上させることが可能となるため、水中でもフラ
ーレン類の多価アニオン、ラジカルアニオン状態を極め
て安定に保持できるフラーレン脂質コンポシットマテリ
アルの開発が望まれている。
法が報告されて以来、フラーレン類については多様な機
能を発現する新しいカーボンナノクラスターとして基礎
物性と実用的見地にたった応用研究が急速に発展してい
る。また近年フラーレンの化学修飾として、フラーレン
骨格のエキソヘドラル部に官能基や他の化学結合を組み
込むハイブリッドフラーレン分子の研究が盛んになされ
ている。これらのフラーレン類（Ｃ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ
86など）とその誘電体における特徴の一つは、他の化学
物質群には例を見ないレドックス特性にある。例えば、
１，２−ジクロロベンゼン中、テトラ−ｎ−ブチルアン
モニウムヘキサフルオロフォスフェートを支持電解質、
フェロセン／フェロセニウム対を参照電極にした条件
で、第一酸化電位（oxＥ１）、第一還元電位(redＥ１）
はそれぞれ、Ｃ60で＋１．２１Ｖ、−１．１２Ｖ、Ｃ70
で＋１．１９Ｖ、−１．０９Ｖ、Ｃ82で＋０．７２Ｖ、
−０．６９Ｖ、Ｃ86で＋０．７３Ｖ、−０．５８Ｖであ
る。また、理論計算によれば、Ｃ60のエキソヘドラル部
に他の化学構造を結合させることによって、第一還元電
位(redＥ１）に相当する第１ＬＵＭＯは−１．０９Ｖか
ら−１．２８Ｖまで大きく変化し、第二還元電位(redＥ
２）に相当する第２ＬＵＭＯも並行して−１．４９Ｖか
ら−１．６８Ｖまで変化する（総説として例えば、鈴木
敏泰、ＤＥＮＫＩＫＡＧＡＫＵ、第６４巻、第２ページ
（１９９６年））。１，２−ジクロロベンゼン中におけ
る、Ｃ60とＣ60誘導体のサイクリックボルタグラム（Ｃ
Ｖ）測定ならびに微分パルスボルタグラム（ＤＰＶ）測
定から、第一、第二、第三、第四還元状態までは可逆的
に観測され、第一、第二酸化状態は非可逆的にしか観測
されない。このように、Ｃ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86などの
フラーレン類およびエキソヘドラル誘導体の多価アニオ
ン、ラジカルアニオン状態は、非水性有機溶媒中でのみ
しか安定に存在することができないため、実用的見地に
立てば、非常に限定された利用方法となる。もし、この
ようなフラーレン類およびエキソヘドラル誘導体の持つ
優れた酸化還元能力を、水溶液中においても発現させる
ことができれば、（電気化学的）触媒酸化還元、生理活
性、光導電性、磁性など、材料としての機能や特性を飛
躍的に向上させることが可能となるため、水中でもフラ
ーレン類の多価アニオン、ラジカルアニオン状態を極め
て安定に保持できるフラーレン脂質コンポシットマテリ
アルの開発が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フラ
ーレン類と疎水性合成脂質とのコンプレックスをあらか
じめ形成することによって、水中においてもフラーレン
類の多価アニオン、ラジカルアニオン状態を極めて安定
に保持することを可能にするフラーレン脂質コンポジッ
トマテリアルを提供することにある。
ーレン類と疎水性合成脂質とのコンプレックスをあらか
じめ形成することによって、水中においてもフラーレン
類の多価アニオン、ラジカルアニオン状態を極めて安定
に保持することを可能にするフラーレン脂質コンポジッ
トマテリアルを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るフラーレン脂質コンポジットマテリアルは、フラーレ
ン類と、下記一般式（Ｉ）
るフラーレン脂質コンポジットマテリアルは、フラーレ
ン類と、下記一般式（Ｉ）
【０００５】
【化１５】
【０００６】（式中、Ｒ１ ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれ
ぞれ独立にアルキル基であり、それらのいずれか２つが
炭素数８以上を有するアルキル基であり、重合度ｎは１
０〜１０，０００の範囲である）で表されるポリ（スチ
レンスルホネート）テトラアルキルアンモニウム塩とか
らなることを特徴とする。
ぞれ独立にアルキル基であり、それらのいずれか２つが
炭素数８以上を有するアルキル基であり、重合度ｎは１
０〜１０，０００の範囲である）で表されるポリ（スチ
レンスルホネート）テトラアルキルアンモニウム塩とか
らなることを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、下記一般式（II)
コンポジットマテリアルは、下記一般式（II)
【０００８】
【化１６】
【０００９】（式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、ポリ（スチレンスルホネ
ート）テトラアルキルアンモニウム塩の重合度ｎが１０
〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ
4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、それらのいずれ
か２つが炭素数８以上を有するアルキル基であり、組成
ｘは０．０１〜０．９９の範囲である）で表されること
を特徴とする。
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、ポリ（スチレンスルホネ
ート）テトラアルキルアンモニウム塩の重合度ｎが１０
〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ
4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、それらのいずれ
か２つが炭素数８以上を有するアルキル基であり、組成
ｘは０．０１〜０．９９の範囲である）で表されること
を特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、ポリ（Ｌ
−グルタメート）と、下記一般式（III ）
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、ポリ（Ｌ
−グルタメート）と、下記一般式（III ）
【００１１】
【化１７】
【００１２】（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞ
れ独立にアルキル基であり、それらのいずれか２つが炭
素数８以上を有するアルキル基である）で表されるテト
ラアルキルアンモニウムとからなり、ポリ（Ｌ−グルタ
メート）の重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあ
ることを特徴とする。
れ独立にアルキル基であり、それらのいずれか２つが炭
素数８以上を有するアルキル基である）で表されるテト
ラアルキルアンモニウムとからなり、ポリ（Ｌ−グルタ
メート）の重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあ
ることを特徴とする。
【００１３】請求項４記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、下記一般式（IV）
コンポジットマテリアルは、下記一般式（IV）
【００１４】
【化１８】
【００１５】（式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、ポリ（Ｌ−グルタメー
ト）の重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基で
あり、それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するア
ルキル基であり、組成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜
０．９９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
る。）で表されることを特徴とする。
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、ポリ（Ｌ−グルタメー
ト）の重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基で
あり、それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するア
ルキル基であり、組成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜
０．９９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
る。）で表されることを特徴とする。
【００１６】請求項５記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、アルギン
酸ナトリウムと、下記一般式（V ）
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、アルギン
酸ナトリウムと、下記一般式（V ）
【００１７】
【化１９】
【００１８】（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はアルキ
ル基であり、それらのいずれか二つが炭素数８以上であ
る）で表されるテトラアルキルアンモニウム塩とからな
り、アルギン酸の重合度ｎは１０〜１００００の範囲で
あることを特徴とする。
ル基であり、それらのいずれか二つが炭素数８以上であ
る）で表されるテトラアルキルアンモニウム塩とからな
り、アルギン酸の重合度ｎは１０〜１００００の範囲で
あることを特徴とする。
【００１９】請求項６記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、下記一般式（VI）
コンポジットマテリアルは、下記一般式（VI）
【００２０】
【化２０】
【００２１】（式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、アルギン酸ナトリウムの
重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ3，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、
それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するアルキル
基であり、組成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９
９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で
表されることを特徴とする。
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、アルギン酸ナトリウムの
重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ3，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、
それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するアルキル
基であり、組成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９
９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で
表されることを特徴とする。
【００２２】請求項７記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、ヘパリン
酸ナトリウムと、下記一般式（VII ）
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、ヘパリン
酸ナトリウムと、下記一般式（VII ）
【００２３】
【化２１】
【００２４】（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はアルキ
ル基であり、それらのいずれか二つが炭素数８以上であ
る）で表されるテトラアルキルアンモニウム塩とからな
り、ヘパリン酸の重合度ｎは１０〜１００００の範囲で
あることを特徴とする。
ル基であり、それらのいずれか二つが炭素数８以上であ
る）で表されるテトラアルキルアンモニウム塩とからな
り、ヘパリン酸の重合度ｎは１０〜１００００の範囲で
あることを特徴とする。
【００２５】請求項８記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、下記一般式（VIII）
コンポジットマテリアルは、下記一般式（VIII）
【００２６】
【化２２】
【００２７】（式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、ヘパリン酸ナトリウムの
重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ3，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、
それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するアルキル
基であり、組成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９
９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で
表されることを特徴とする。
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、ヘパリン酸ナトリウムの
重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ3，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、
それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するアルキル
基であり、組成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９
９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で
表されることを特徴とする。
【００２８】請求項９記載の発明に係るフラーレン脂質
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、カルボキ
シメチルセルロースナトリウムと、下記一般式（IX）：
コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、カルボキ
シメチルセルロースナトリウムと、下記一般式（IX）：
【００２９】
【化２３】
【００３０】（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はアルキ
ル基であり、それらのいずれか二つが炭素数８以上を有
するアルキル基である）で表されるテトラアルキルアン
モニウム塩であり、カルボキシメチルセルロースナトリ
ウムの重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあるこ
とを特徴とする。
ル基であり、それらのいずれか二つが炭素数８以上を有
するアルキル基である）で表されるテトラアルキルアン
モニウム塩であり、カルボキシメチルセルロースナトリ
ウムの重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあるこ
とを特徴とする。
【００３１】請求項１０記載の発明に係るフラーレン脂
質コンポジットマテリアルは、下記一般式（Ｘ）
質コンポジットマテリアルは、下記一般式（Ｘ）
【００３２】
【化２４】
【００３３】（式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウムの重合度ｎが１０〜１００００までの範
囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にア
ルキル基であり、それらのいずれか２つが炭素数８以上
を有するアルキル基であり、組成ｘはそれぞれ０．０１
〜０．９９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
る。）で表されることを特徴とする。
Ｃ82，Ｃ86のいずれかを示し、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウムの重合度ｎが１０〜１００００までの範
囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にア
ルキル基であり、それらのいずれか２つが炭素数８以上
を有するアルキル基であり、組成ｘはそれぞれ０．０１
〜０．９９の範囲である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
る。）で表されることを特徴とする。
【００３４】請求項１１記載の発明に係るフラーレン脂
質コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、下記一
般式（XI）
質コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、下記一
般式（XI）
【００３５】
【化２５】
【００３６】（式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキ
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基である）で表されるアルキルアンモニウ
ム塩とからなることを特徴する。
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基である）で表されるアルキルアンモニウ
ム塩とからなることを特徴する。
【００３７】請求項１２記載の発明に係るフラーレン脂
質コンポジットマテリアルは、下記一般式（XII ）
質コンポジットマテリアルは、下記一般式（XII ）
【００３８】
【化２６】
【００３９】（式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキ
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基であり、組成ｘは０．０１〜０．９９の
範囲である）で表されることを特徴とする。
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基であり、組成ｘは０．０１〜０．９９の
範囲である）で表されることを特徴とする。
【００４０】請求項１３記載の発明に係るフラーレン脂
質コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、下記一
般式（XIII）
質コンポジットマテリアルは、フラーレン類と、下記一
般式（XIII）
【００４１】
【化２７】
【００４２】（式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキ
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基である）で表されるアルキルホスホニウ
ム塩とからなることを特徴する。
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基である）で表されるアルキルホスホニウ
ム塩とからなることを特徴する。
【００４３】請求項１４記載の発明に係るフラーレン脂
質コンポジットマテリアルは、下記一般式（XVI ）
質コンポジットマテリアルは、下記一般式（XVI ）
【００４４】
【化２８】
【００４５】（式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキ
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基であり、組成ｘは０．０１〜０．９９の
範囲である）で表されることを特徴とする。
ル基であり、それらのいずれか三つが炭素数６以上を有
するアルキル基であり、組成ｘは０．０１〜０．９９の
範囲である）で表されることを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
する。
【００４７】本発明のフラーレン脂質コンポジットマテ
リアルはフラーレン類と、アニオン性ポリマー、すなわ
ち疎水性合成脂質と、四級アルキルアンモニウム塩とか
らなるコンポジットマテリアル（複合材料）である。あ
るいは、本発明のフラーレン脂質コンポジットマテリア
ルは、フラーレン類と四級アルキルアンモニウム塩また
はホスホニウム塩とからなる複合材料である。
リアルはフラーレン類と、アニオン性ポリマー、すなわ
ち疎水性合成脂質と、四級アルキルアンモニウム塩とか
らなるコンポジットマテリアル（複合材料）である。あ
るいは、本発明のフラーレン脂質コンポジットマテリア
ルは、フラーレン類と四級アルキルアンモニウム塩また
はホスホニウム塩とからなる複合材料である。
【００４８】本発明で使用し得るフラーレン類として
は、Ｃ６０，Ｃ７０，Ｃ８２，Ｃ８６などのフラーレン
が挙げられる。本発明で使用したフラーレン類はバッキ
ーＵＳＡ社から高純度品を試薬として入手できる。
は、Ｃ６０，Ｃ７０，Ｃ８２，Ｃ８６などのフラーレン
が挙げられる。本発明で使用したフラーレン類はバッキ
ーＵＳＡ社から高純度品を試薬として入手できる。
【００４９】本発明で使用する合成脂質（アニオン性ポ
リマー）としては、ポリ（スチレンスルホネート）（Ｐ
ＳＳ−と略称する）、ポリ（Ｌ−グルタメート）、アル
ギン酸ナトリウム、ヘパリンナトリウム、カルボキシメ
チルセルロースナトリウムなどが挙げられる。これらの
アニオン性ポリマーの重合度ｎは１０〜１００００が好
ましい。
リマー）としては、ポリ（スチレンスルホネート）（Ｐ
ＳＳ−と略称する）、ポリ（Ｌ−グルタメート）、アル
ギン酸ナトリウム、ヘパリンナトリウム、カルボキシメ
チルセルロースナトリウムなどが挙げられる。これらの
アニオン性ポリマーの重合度ｎは１０〜１００００が好
ましい。
【００５０】アルキルアンモニウムとしては、フラーレ
ン脂質コンポジットマテリアルがアニオン性ポリマーを
含むときは、一般式（III ）
ン脂質コンポジットマテリアルがアニオン性ポリマーを
含むときは、一般式（III ）
【００５１】
【化２９】
【００５２】（式中、、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 は上記
と同じ意味を持つ）で表されるもの（例えば、ジドデシ
ルジメチルアンモニウム（２Ｃ12Ｎ+ と略称する）、ジ
メチルジテトラデシルアンモニウム（２Ｃ14Ｎ+ と略称
する）、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム（２Ｃ16
Ｎ+ と略称する）、ジメチルジオクタデシルアンモニウ
ム（２Ｃ18Ｎ+ と略称する）、ジエイコシルジメチルア
ンモニウム（２Ｃ20Ｎ+と略称する）、ジドコシルジメ
チルアンモニウム（２Ｃ22Ｎ+ と略称する）、など）を
使用することができる。フラーレン脂質コンポジットマ
テリアルがアニオン性ポリマーを含まないときは、一般
式（XI）
と同じ意味を持つ）で表されるもの（例えば、ジドデシ
ルジメチルアンモニウム（２Ｃ12Ｎ+ と略称する）、ジ
メチルジテトラデシルアンモニウム（２Ｃ14Ｎ+ と略称
する）、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム（２Ｃ16
Ｎ+ と略称する）、ジメチルジオクタデシルアンモニウ
ム（２Ｃ18Ｎ+ と略称する）、ジエイコシルジメチルア
ンモニウム（２Ｃ20Ｎ+と略称する）、ジドコシルジメ
チルアンモニウム（２Ｃ22Ｎ+ と略称する）、など）を
使用することができる。フラーレン脂質コンポジットマ
テリアルがアニオン性ポリマーを含まないときは、一般
式（XI）
【００５３】
【化３０】
【００５４】（式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14は上記と
同じ意味を持つ）で表されるもの（例えば、メチルトリ
（ｎ−オクチル）アンモニウム（３Ｃ8 Ｎ+ と略称す
る）、トリ（ｎ−デシル）メチルアンモニウム（３Ｃ10
Ｎ+ と略称する）、トリ（ｎ−ドデシル）メチルアンモ
ニウム（３Ｃ12Ｎ+ と略称する）、メチルトリ（ｎ−テ
トラデシル）アンモニウム（３Ｃ14Ｎ+ と略称する）、
メチルトリ（ｎ−オクタデシル）アンモニウム（３Ｃ18
Ｎ+ と略称する）、など）を使用することができる。こ
れらのアルキルアンモニウムは公知の方法に従って製造
することができるか、あるいは市販されている。
同じ意味を持つ）で表されるもの（例えば、メチルトリ
（ｎ−オクチル）アンモニウム（３Ｃ8 Ｎ+ と略称す
る）、トリ（ｎ−デシル）メチルアンモニウム（３Ｃ10
Ｎ+ と略称する）、トリ（ｎ−ドデシル）メチルアンモ
ニウム（３Ｃ12Ｎ+ と略称する）、メチルトリ（ｎ−テ
トラデシル）アンモニウム（３Ｃ14Ｎ+ と略称する）、
メチルトリ（ｎ−オクタデシル）アンモニウム（３Ｃ18
Ｎ+ と略称する）、など）を使用することができる。こ
れらのアルキルアンモニウムは公知の方法に従って製造
することができるか、あるいは市販されている。
【００５５】一方、アルキルホスホニウムとしては、一
般式（XIII）
般式（XIII）
【００５６】
【化３１】
【００５７】（式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14は上記と
同じ意味を持つ）で表されるもの（例えば、メチルトリ
（ｎ−オクチル）ホスホニウム（３Ｃ8 Ｐ+ と略称す
る）、トリ（ｎ−デシル）メチルホスホニウム（３Ｃ10
Ｐ+ と略称する）、トリ（ｎ−ドデシル）メチルホスホ
ニウム（３Ｃ12Ｐ+ と略称する）、メチルトリ（ｎ−テ
トラデシル）ホスホニウム（３Ｃ14Ｐ+ と略称する）、
メチルトリ（ｎ−オクタデシル）ホスホニウム（３Ｃ18
Ｐ+と略称する）、など）を使用することができる。こ
れらのアルキルホスホニウムは公知の方法に従って製造
することができるか、あるいは市販されている。
同じ意味を持つ）で表されるもの（例えば、メチルトリ
（ｎ−オクチル）ホスホニウム（３Ｃ8 Ｐ+ と略称す
る）、トリ（ｎ−デシル）メチルホスホニウム（３Ｃ10
Ｐ+ と略称する）、トリ（ｎ−ドデシル）メチルホスホ
ニウム（３Ｃ12Ｐ+ と略称する）、メチルトリ（ｎ−テ
トラデシル）ホスホニウム（３Ｃ14Ｐ+ と略称する）、
メチルトリ（ｎ−オクタデシル）ホスホニウム（３Ｃ18
Ｐ+と略称する）、など）を使用することができる。こ
れらのアルキルホスホニウムは公知の方法に従って製造
することができるか、あるいは市販されている。
【００５８】また、ポリイオンコンプレックスであるポ
リ（スチレンスルホネート）−アルキルアンモニウム塩
（アルキルアンモニウム−ＰＳＳ- 塩）やポリ（スチレ
ンスルホネート）−アルキルホスホニウム塩（アルキル
ホスホニウム−ＰＳＳ- 塩）は、Ｎ．ナカシマら、ジャ
ーナル オブ フィジカル ケミストリー、第Ｂ１０１
巻、第２１５頁（１９９７年）の方法に従って合成され
る。一例を挙げれば、ジ−ｎ−テトラデシルジメチルア
ンモニウム−ポリ（スチレンスルホネート）（２Ｎ14Ｎ
+ ＰＳＳ- と略称する）は次式に従って合成される。
リ（スチレンスルホネート）−アルキルアンモニウム塩
（アルキルアンモニウム−ＰＳＳ- 塩）やポリ（スチレ
ンスルホネート）−アルキルホスホニウム塩（アルキル
ホスホニウム−ＰＳＳ- 塩）は、Ｎ．ナカシマら、ジャ
ーナル オブ フィジカル ケミストリー、第Ｂ１０１
巻、第２１５頁（１９９７年）の方法に従って合成され
る。一例を挙げれば、ジ−ｎ−テトラデシルジメチルア
ンモニウム−ポリ（スチレンスルホネート）（２Ｎ14Ｎ
+ ＰＳＳ- と略称する）は次式に従って合成される。
【００５９】
【化３２】
【００６０】２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ- の元素分析値を以下に
示す。実測値：炭素６９．８７％、水素１１．２０％、
窒素２．１２％、硫黄４．８２％、計算値（Ｃ38Ｈ71Ｎ
103 Ｓ1 ・１．７５Ｈ2 Ｏ）：炭素６９．８３％、水素
１１．４９％、窒素２．１４％、硫黄４．９１％であ
る。
示す。実測値：炭素６９．８７％、水素１１．２０％、
窒素２．１２％、硫黄４．８２％、計算値（Ｃ38Ｈ71Ｎ
103 Ｓ1 ・１．７５Ｈ2 Ｏ）：炭素６９．８３％、水素
１１．４９％、窒素２．１４％、硫黄４．９１％であ
る。
【００６１】本発明のフラーレン脂質コンポジットマテ
リアルはキャストにより成膜することができる。すなわ
ち、フラーレン／合成脂質有機溶媒溶液、例えばベンゼ
ン溶液をキャストし、風乾し、例えば５５℃程度の温度
で約３０分間アニーリングすることによりフィルムを得
ることができる。
リアルはキャストにより成膜することができる。すなわ
ち、フラーレン／合成脂質有機溶媒溶液、例えばベンゼ
ン溶液をキャストし、風乾し、例えば５５℃程度の温度
で約３０分間アニーリングすることによりフィルムを得
ることができる。
【００６２】
【実施例】本発明で使用するフラーレン脂質コンポジッ
トマテリアルの評価はすべてベーサルプレーングラファ
イト（ＢＰＧ）電極上のキャスト膜として行った。ＢＰ
Ｇ電極は、まず１５００番のエメリー紙で研磨後、粘着
テープでピールオフ処理し、その上にフラーレン脂質コ
ンポジットマテリアルのベンゼン溶液を１０μｌキャス
トし、室温で１０分間風乾した。ＣＶ測定はフラーレン
脂質コンポジットマテリアル／ＢＰＧを作用極、Ａｇ／
ＡｇＣｌ（飽和ＫＣｌ）を参照極、Ｐｔを対極として用
いた。測定溶液は０．５Ｍテトラエチルアンモニウムク
ロリド（Ｅｔ4 Ｎ+ Ｃｌ- ）水溶液をＡｒ脱気し溶存酸
素を除去した。測定温度は２５℃である。
トマテリアルの評価はすべてベーサルプレーングラファ
イト（ＢＰＧ）電極上のキャスト膜として行った。ＢＰ
Ｇ電極は、まず１５００番のエメリー紙で研磨後、粘着
テープでピールオフ処理し、その上にフラーレン脂質コ
ンポジットマテリアルのベンゼン溶液を１０μｌキャス
トし、室温で１０分間風乾した。ＣＶ測定はフラーレン
脂質コンポジットマテリアル／ＢＰＧを作用極、Ａｇ／
ＡｇＣｌ（飽和ＫＣｌ）を参照極、Ｐｔを対極として用
いた。測定溶液は０．５Ｍテトラエチルアンモニウムク
ロリド（Ｅｔ4 Ｎ+ Ｃｌ- ）水溶液をＡｒ脱気し溶存酸
素を除去した。測定温度は２５℃である。
【００６３】本発明のフラーレン脂質コンポジットマテ
リアルの具体例のレドックス特性を下記実施例により、
さらに具体的に説明するが、本発明はフラーレンの化学
構造、アルキル鎖構造、重合度、フラーレン／ＰＳＳ比
などについてこれら実施例になんら限定されない。
リアルの具体例のレドックス特性を下記実施例により、
さらに具体的に説明するが、本発明はフラーレンの化学
構造、アルキル鎖構造、重合度、フラーレン／ＰＳＳ比
などについてこれら実施例になんら限定されない。
【００６４】（実施例１）フラーレン脂質コンポジット
マテリアルとして、０．８ｍＭＣ60／１５．２ｍＭ２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- （組成比は１／１９、ＰＳＳ- の重合度
ｎ＝１０００）を用いた事例を示す。図１はＣ60／２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- ／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン
速度１００ｍＶ／秒、測定溶液のｐＨは５．３）であ
る。−３００ｍＶ付近にＣ60／Ｃ60 -・、−９００ｍＶ付
近にＣ60 -・／Ｃ60 2-の電極反応に基づく２対の酸化還元
波が観測された。このＣＶを２５回以上繰り返すことに
よって、ＣＶ特性が安定化した。同様の測定をｐＨ１
０．０のアルカリ条件下でも行ったが、結果は同一であ
った。図２に第一酸化還元波対のピーク電流値とＣＶス
キャン速度の平方根をプロットした。両者はきれいな直
線関係にあった。図３に第一酸化還元ピーク電位とＣＶ
スキャン速度の対数値をプロットした。ＣＶスキャン速
度が０．５Ｖ／秒以下の時拡散過程のみがピーク電流に
寄与し、０．５Ｖ／秒を越えるときはさらに電子移動過
程もピーク電流に寄与していることが示された。ここで
注目すべき点は、ＣＶスキャン速度が０．５Ｖ／秒以下
のとき、第一酸化還元ピーク電位間のセパレーションは
６０ｍＶという理想的な拡散律速の極限値（５６ｍＶ）
にほぼ等しいことである。なお、ＣＶのピーク面積から
算出した電気化学的に活性なＣ60の量は、キャストした
全Ｃ60の約５％であった。
マテリアルとして、０．８ｍＭＣ60／１５．２ｍＭ２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- （組成比は１／１９、ＰＳＳ- の重合度
ｎ＝１０００）を用いた事例を示す。図１はＣ60／２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- ／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン
速度１００ｍＶ／秒、測定溶液のｐＨは５．３）であ
る。−３００ｍＶ付近にＣ60／Ｃ60 -・、−９００ｍＶ付
近にＣ60 -・／Ｃ60 2-の電極反応に基づく２対の酸化還元
波が観測された。このＣＶを２５回以上繰り返すことに
よって、ＣＶ特性が安定化した。同様の測定をｐＨ１
０．０のアルカリ条件下でも行ったが、結果は同一であ
った。図２に第一酸化還元波対のピーク電流値とＣＶス
キャン速度の平方根をプロットした。両者はきれいな直
線関係にあった。図３に第一酸化還元ピーク電位とＣＶ
スキャン速度の対数値をプロットした。ＣＶスキャン速
度が０．５Ｖ／秒以下の時拡散過程のみがピーク電流に
寄与し、０．５Ｖ／秒を越えるときはさらに電子移動過
程もピーク電流に寄与していることが示された。ここで
注目すべき点は、ＣＶスキャン速度が０．５Ｖ／秒以下
のとき、第一酸化還元ピーク電位間のセパレーションは
６０ｍＶという理想的な拡散律速の極限値（５６ｍＶ）
にほぼ等しいことである。なお、ＣＶのピーク面積から
算出した電気化学的に活性なＣ60の量は、キャストした
全Ｃ60の約５％であった。
【００６５】水溶液との接触下、フラーレン脂質コンポ
ジットマテリアル中におけるＣ60 -・の安定性を調べるた
め、Ｃ60／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ- ／ＢＰＧ電極を一定時間
−６００ｍＶに電位を保持し、Ｃ60 -・種を発生させた
後、再度ＣＶ測定を行った。図４に、電位補遺時時間ゼ
ロと９０分の時のＣＶデータを比較した。両者にはほと
んど違いが見られず、Ｃ60 -・状態がフラーレン脂質コン
ポジットマテリアル中においていかに安定であるかが証
明された。このようなことは従来水中のフラーレン単独
膜では達成できなかった。一方、Ｃ60 2-状態は−１１５
０ｍＶに電位を保持し安定度を調べたところ数分間も安
定であった。このようにフラーレン脂質コンポジットマ
テリアル中においては、Ｃ60のアニオンラジカル、ジア
ニオン状態が極めて安定であることが実証された。
ジットマテリアル中におけるＣ60 -・の安定性を調べるた
め、Ｃ60／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ- ／ＢＰＧ電極を一定時間
−６００ｍＶに電位を保持し、Ｃ60 -・種を発生させた
後、再度ＣＶ測定を行った。図４に、電位補遺時時間ゼ
ロと９０分の時のＣＶデータを比較した。両者にはほと
んど違いが見られず、Ｃ60 -・状態がフラーレン脂質コン
ポジットマテリアル中においていかに安定であるかが証
明された。このようなことは従来水中のフラーレン単独
膜では達成できなかった。一方、Ｃ60 2-状態は−１１５
０ｍＶに電位を保持し安定度を調べたところ数分間も安
定であった。このようにフラーレン脂質コンポジットマ
テリアル中においては、Ｃ60のアニオンラジカル、ジア
ニオン状態が極めて安定であることが実証された。
【００６６】（実施例２）実施例１で２Ｃ14Ｎ+ の代わ
りに２Ｃ12Ｎ+ 、２Ｃ16Ｎ+ 、２Ｃ18Ｎ+ 、２Ｃ20Ｎ
+ 、２Ｃ22Ｎ+ を使用したところ、実施例１と同様の結
果が得られた。
りに２Ｃ12Ｎ+ 、２Ｃ16Ｎ+ 、２Ｃ18Ｎ+ 、２Ｃ20Ｎ
+ 、２Ｃ22Ｎ+ を使用したところ、実施例１と同様の結
果が得られた。
【００６７】（実施例３）実施例でＰＳＳ- の代わり
に、ポリグルタメート（重合度ｎ＝１０００）、アルギ
ン酸ナトリウム（重合度ｎ＝１０００）、ヘパリン酸ナ
トリウム（重合度ｎ＝１０００）、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム塩（重合度ｎ＝１０００）を使用し
たところ、実施例１と同様の結果が得られた。
に、ポリグルタメート（重合度ｎ＝１０００）、アルギ
ン酸ナトリウム（重合度ｎ＝１０００）、ヘパリン酸ナ
トリウム（重合度ｎ＝１０００）、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム塩（重合度ｎ＝１０００）を使用し
たところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【００６８】（実施例４）フラーレン脂質コンポジット
マテリアルとして、０．８ｍＭＣ70／１５．２ｍＭ２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- （組成比は１／１９，ＰＳＳ- の重合度
ｎ＝１０００）を用いた特性を示す。図５にＣ70／２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- ／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン
速度１００ｍＶ／秒、測定溶液のｐＨは５．３）であ
る。−３００ｍＶ付近にＣ70／Ｃ70 -・、−９００ｍＶ付
近にＣ70 -・／Ｃ70 2-の電極反応に基づく２対の酸化還元
波が観測された。このＣＶを２５回以上繰り返すことに
よって、ＣＶ特性が安定化した。図６に第一酸化還元波
対のピーク電流値とＣＶスキャン速度の平方根をプロッ
トした。ＣＶスキャン速度が０．００５Ｖ／秒以下の
時、両者はきれいな直線関係にあり拡散過程のみがピー
ク電流に寄与していることが示された。またＣＶスキャ
ン速度が０．００５／秒以下のとき、第一酸化還元ピー
ク電位間のセパレーションが６０ｍＶという理想的な拡
散律速の値にほぼ等しい。なお、ＣＶのピーク面積から
算出した電気化学的に活性なＣ70の量は、キャストした
全Ｃ60の約５％であった。
マテリアルとして、０．８ｍＭＣ70／１５．２ｍＭ２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- （組成比は１／１９，ＰＳＳ- の重合度
ｎ＝１０００）を用いた特性を示す。図５にＣ70／２Ｃ
14Ｎ+ ＰＳＳ- ／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン
速度１００ｍＶ／秒、測定溶液のｐＨは５．３）であ
る。−３００ｍＶ付近にＣ70／Ｃ70 -・、−９００ｍＶ付
近にＣ70 -・／Ｃ70 2-の電極反応に基づく２対の酸化還元
波が観測された。このＣＶを２５回以上繰り返すことに
よって、ＣＶ特性が安定化した。図６に第一酸化還元波
対のピーク電流値とＣＶスキャン速度の平方根をプロッ
トした。ＣＶスキャン速度が０．００５Ｖ／秒以下の
時、両者はきれいな直線関係にあり拡散過程のみがピー
ク電流に寄与していることが示された。またＣＶスキャ
ン速度が０．００５／秒以下のとき、第一酸化還元ピー
ク電位間のセパレーションが６０ｍＶという理想的な拡
散律速の値にほぼ等しい。なお、ＣＶのピーク面積から
算出した電気化学的に活性なＣ70の量は、キャストした
全Ｃ60の約５％であった。
【００６９】水溶液との接触下、フラーレン脂質コンポ
ジットマテリアル中におけるＣ70 -・、Ｃ70 2-状態の安定
性はＣ60 -・、Ｃ70 2-種の状況とほとんど同一であり、Ｃ
70 -・状態は９０分以上、Ｃ70 2-状態は数分安定であっ
た。
ジットマテリアル中におけるＣ70 -・、Ｃ70 2-状態の安定
性はＣ60 -・、Ｃ70 2-種の状況とほとんど同一であり、Ｃ
70 -・状態は９０分以上、Ｃ70 2-状態は数分安定であっ
た。
【００７０】（実施例５）実施例４で２Ｃ14Ｎ+ の代わ
りに２Ｃ12Ｎ+ 、２Ｃ16Ｎ+ 、２Ｃ18Ｎ+ 、２Ｃ20Ｎ
+ 、２Ｃ22Ｎ+ を使用したところ、実施例４と同様の結
果が得られた。
りに２Ｃ12Ｎ+ 、２Ｃ16Ｎ+ 、２Ｃ18Ｎ+ 、２Ｃ20Ｎ
+ 、２Ｃ22Ｎ+ を使用したところ、実施例４と同様の結
果が得られた。
【００７１】（実施例６）実施例４でＰＳＳ- の代わり
に、ポリグルタメート（重合度ｎ＝１０００）、アルギ
ン酸ナトリウム（重合度ｎ＝１０００）、ヘパリン酸ナ
トリウム（重合度ｎ＝１０００）、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム塩（重合度ｎ＝１０００）を使用し
たところ、実施例４と同様の結果が得られた。
に、ポリグルタメート（重合度ｎ＝１０００）、アルギ
ン酸ナトリウム（重合度ｎ＝１０００）、ヘパリン酸ナ
トリウム（重合度ｎ＝１０００）、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム塩（重合度ｎ＝１０００）を使用し
たところ、実施例４と同様の結果が得られた。
【００７２】（実施例７）フラーレン脂質コンポジット
マテリアルとして、０．８ｍＭＣ60／１．５２ｍＭトリ
（ｎ−ドデシル）メチルアンモニウム塩（３Ｃ12Ｎ+ と
略）（組成比は１／１９）を用いた事例を示す。図７は
Ｃ60／３Ｃ12Ｎ+ ／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャ
ン速度１００ｍＶ／秒、測定溶液のｐＨは５．３）であ
る。−１５０ｍＶ付近にＣ60／Ｃ60 -・、−７００ｍＶ付
近にＣ60 -・／Ｃ60 2-、−１２５０ｍＶ付近にＣ60 3-・ の
電極反応に基づく３対の酸化還元波が観測された。この
ＣＶを２５回以上繰り返すことによって、ＣＶ特性が安
定化した。同様の測定をｐＨ１０．０のアルカリ条件下
でも行ったが結果は同一であった。ＣＶスキャン速度が
０．５Ｖ／秒以下のとき、第一酸化還元ピーク電位間の
セパレーションは６０ｍＶという理想的な拡散律速の極
限値（５６ｍＶ）にほぼ等しく、ＣＶのピーク面積から
算出した電気化学的に活性なＣ60の量は、キャストした
全Ｃ60の約５％であった。
マテリアルとして、０．８ｍＭＣ60／１．５２ｍＭトリ
（ｎ−ドデシル）メチルアンモニウム塩（３Ｃ12Ｎ+ と
略）（組成比は１／１９）を用いた事例を示す。図７は
Ｃ60／３Ｃ12Ｎ+ ／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャ
ン速度１００ｍＶ／秒、測定溶液のｐＨは５．３）であ
る。−１５０ｍＶ付近にＣ60／Ｃ60 -・、−７００ｍＶ付
近にＣ60 -・／Ｃ60 2-、−１２５０ｍＶ付近にＣ60 3-・ の
電極反応に基づく３対の酸化還元波が観測された。この
ＣＶを２５回以上繰り返すことによって、ＣＶ特性が安
定化した。同様の測定をｐＨ１０．０のアルカリ条件下
でも行ったが結果は同一であった。ＣＶスキャン速度が
０．５Ｖ／秒以下のとき、第一酸化還元ピーク電位間の
セパレーションは６０ｍＶという理想的な拡散律速の極
限値（５６ｍＶ）にほぼ等しく、ＣＶのピーク面積から
算出した電気化学的に活性なＣ60の量は、キャストした
全Ｃ60の約５％であった。
【００７３】水溶液との接触下、フラーレン脂質コンポ
ジットマテリアル中におけるＣ60 -・の安定性を調べるた
め、Ｃ60／３Ｃ12Ｎ+ ／ＢＰＧ電極を一定時間−５００
ｍＶに電位を保持し、Ｃ60 -・種を発生させた後、電位保
持時間ゼロと３０分の時のＣＶデータを比較したが両者
にはほとんど違いが見られず、Ｃ60 -・状態がフラーレン
脂質コンポジットマテリアル中において非常に安定であ
ることが示された。
ジットマテリアル中におけるＣ60 -・の安定性を調べるた
め、Ｃ60／３Ｃ12Ｎ+ ／ＢＰＧ電極を一定時間−５００
ｍＶに電位を保持し、Ｃ60 -・種を発生させた後、電位保
持時間ゼロと３０分の時のＣＶデータを比較したが両者
にはほとんど違いが見られず、Ｃ60 -・状態がフラーレン
脂質コンポジットマテリアル中において非常に安定であ
ることが示された。
【００７４】（実施例８）実施例７で３Ｃ12Ｎ+ の代わ
りに、３Ｃ8 Ｎ+ 、３Ｃ10Ｎ+ 、３Ｃ10Ｎ+ 、３Ｃ14Ｎ
+ 、３Ｃ18Ｎ+ を使用したところ、実施例７と同様の結
果が得られた。
りに、３Ｃ8 Ｎ+ 、３Ｃ10Ｎ+ 、３Ｃ10Ｎ+ 、３Ｃ14Ｎ
+ 、３Ｃ18Ｎ+ を使用したところ、実施例７と同様の結
果が得られた。
【００７５】（実施例９）フラーレン脂質コンポジット
マテリアルとして、Ｃ60／トリ（ｎ−ドデシル）メチル
ホスホニウム塩（３Ｃ12Ｐ+ と略称する）（組成比は１
／１９）を用いた事例を示す。図８はＣ60／３Ｃ12Ｐ+
／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００Ｖ／
秒、測定溶液のｐＨは５．３）である。−１５０ｍＶ付
近にＣ60／Ｃ60 -・、−７００ｍＶ付近にＣ60 -・／
Ｃ60 2-、−１１５０ｍＶ付近にＣ60 2-／Ｃ60 3-・ の電極
反応に基づく３対の酸化還元波が観測された。このＣＶ
を５回以上繰り返すことによって、ＣＶ特性が安定化し
た。このＣ60／３Ｃ12Ｐ+ 系フラーレン脂質コンポジッ
トマテリアルの場合には、Ｃ60 -・、Ｃ60 2-のみならず、
Ｃ60 3-・ の第三還元状態までが非常に安定に存在できる
ことを示している。
マテリアルとして、Ｃ60／トリ（ｎ−ドデシル）メチル
ホスホニウム塩（３Ｃ12Ｐ+ と略称する）（組成比は１
／１９）を用いた事例を示す。図８はＣ60／３Ｃ12Ｐ+
／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００Ｖ／
秒、測定溶液のｐＨは５．３）である。−１５０ｍＶ付
近にＣ60／Ｃ60 -・、−７００ｍＶ付近にＣ60 -・／
Ｃ60 2-、−１１５０ｍＶ付近にＣ60 2-／Ｃ60 3-・ の電極
反応に基づく３対の酸化還元波が観測された。このＣＶ
を５回以上繰り返すことによって、ＣＶ特性が安定化し
た。このＣ60／３Ｃ12Ｐ+ 系フラーレン脂質コンポジッ
トマテリアルの場合には、Ｃ60 -・、Ｃ60 2-のみならず、
Ｃ60 3-・ の第三還元状態までが非常に安定に存在できる
ことを示している。
【００７６】（実施例１０）実施例９で３Ｃ12Ｐ+ の代
わりに、３Ｃ8 Ｐ+ 、３Ｃ10Ｐ+ 、３Ｃ14Ｐ+ 、３Ｃ18
Ｐ+ を使用したところ、実施例９と同様の結果が得られ
た。
わりに、３Ｃ8 Ｐ+ 、３Ｃ10Ｐ+ 、３Ｃ14Ｐ+ 、３Ｃ18
Ｐ+ を使用したところ、実施例９と同様の結果が得られ
た。
【００７７】
【発明の効果】本発明で示したように、フラーレン類と
疎水性合成脂質との複合構造をあらかじめ形成すること
によって、フラーレン類の多価アニオン、ラジカルアニ
オン状態を水中においても極めて安定に保持することが
可能になった。このような特性を利用し、フラーレン類
が本来有している強力な電子・正孔授受反応に関与した
電気化学的な触媒酸化還元、生理活性、光導電性、導電
性などの様々な機能性の付与ならびにその特性の飛躍的
な向上が期待できる。さらに、フラーレン自身は分子性
結晶であるが、ＰＳＳ- のようなアニオン性ポリマー自
身がバインダー高分子として薄膜、厚膜、繊維などとし
て優れた加工性を有しているため、大面積でフレキシブ
ルなあるいはファイバーとして優れたフラーレン類含有
の機能性素材として利用することが可能になる。
疎水性合成脂質との複合構造をあらかじめ形成すること
によって、フラーレン類の多価アニオン、ラジカルアニ
オン状態を水中においても極めて安定に保持することが
可能になった。このような特性を利用し、フラーレン類
が本来有している強力な電子・正孔授受反応に関与した
電気化学的な触媒酸化還元、生理活性、光導電性、導電
性などの様々な機能性の付与ならびにその特性の飛躍的
な向上が期待できる。さらに、フラーレン自身は分子性
結晶であるが、ＰＳＳ- のようなアニオン性ポリマー自
身がバインダー高分子として薄膜、厚膜、繊維などとし
て優れた加工性を有しているため、大面積でフレキシブ
ルなあるいはファイバーとして優れたフラーレン類含有
の機能性素材として利用することが可能になる。
【図１】実施例１で得られたＣ60／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ-
／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ
／秒、測定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ
／秒、測定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
【図２】実施例１で得られたＣ60／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ-
／ＢＰＧ電極の第一酸化還元波対のピーク電流値とＣＶ
スキャン速度の平方根をプロットした図である。
／ＢＰＧ電極の第一酸化還元波対のピーク電流値とＣＶ
スキャン速度の平方根をプロットした図である。
【図３】実施例１で得られたＣ60／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ-
／ＢＰＧ電極の第一酸化還元ピーク電位とＣＶスキャン
速度の対数値をプロットした図である。
／ＢＰＧ電極の第一酸化還元ピーク電位とＣＶスキャン
速度の対数値をプロットした図である。
【図４】実施例１で得られたＣ60／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ-
／ＢＰＧの電極の電位保持時間ゼロと９０分の時のＣＶ
データを比較した図である。
／ＢＰＧの電極の電位保持時間ゼロと９０分の時のＣＶ
データを比較した図である。
【図５】実施例４で得られたＣ70／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ-
／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ
／秒、測定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
／ＢＰＧ電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ
／秒、測定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
【図６】実施例４で得られたＣ70／２Ｃ14Ｎ+ ＰＳＳ-
／ＢＰＧの第一の酸化還元波対のピーク電流値とＣＶス
キャン速度の平方根をプロットした図である。
／ＢＰＧの第一の酸化還元波対のピーク電流値とＣＶス
キャン速度の平方根をプロットした図である。
【図７】実施例７で得られたＣ60／３Ｃ12Ｎ+ ／ＢＰＧ
電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ／秒、測
定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ／秒、測
定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
【図８】実施例９で得られたＣ60／３Ｃ12Ｐ+ ／ＢＰＧ
電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ／秒、測
定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
電極のＣＶ特性（ＣＶスキャン速度１００ｍＶ／秒、測
定溶液のｐＨは５．３）を表す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 5/00 Ｃ０８Ｌ 5/00 25/18 25/18 77/00 77/00
Claims (14)
- 【請求項１】 フラーレン類と、下記一般式(I) 【化１】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にアル
キル基であり、それらのいずれか２つが炭素数８以上を
有するアルキル基であり、重合度ｎは１０〜１０，００
０の範囲である）で表されるポリ（スチレンスルホネー
ト）テトラアルキルアンモニウム塩とからなることを特
徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項２】 下記一般式（II) 【化２】 （式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86のいず
れかを示し、ポリ（スチレンスルホネート）テトラアル
キルアンモニウム塩の重合度ｎが１０〜１００００まで
の範囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立
にアルキル基であり、それらのいずれか２つが炭素数８
以上を有するアルキル基であり、組成ｘは０．０１〜
０．９９の範囲である）で表されることを特徴とするフ
ラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項３】 フラーレン類と、ポリ（Ｌ−グルタメー
ト）と、下記一般式（III ） 【化３】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にアル
キル基であり、それらのいずれか２つが炭素数８以上を
有するアルキル基である）で表されるテトラアルキルア
ンモニウムとからなり、ポリ（Ｌ−グルタメート）の重
合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあることを特徴
とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項４】 下記一般式（IV） 【化４】 （式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86のいず
れかを示し、ポリ（Ｌ−グルタメート）の重合度ｎが１
０〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，
Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、それらのいず
れか２つが炭素数８以上を有するアルキル基であり、組
成ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９９の範囲であ
る。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表されること
を特徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項５】 フラーレン類と、アルギン酸ナトリウム
と、下記一般式（V 【化５】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はアルキル基であり、
それらのいずれか二つが炭素数８以上である）で表され
るテトラアルキルアンモニウム塩とからなり、アルギン
酸の重合度ｎは１０〜１００００の範囲であることを特
徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項６】 下記一般式（VI） 【化６】 （式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86のいず
れかを示し、アルギン酸ナトリウムの重合度ｎが１０〜
１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3，Ｒ4
はそれぞれ独立にアルキル基であり、それらのいずれか
２つが炭素数８以上を有するアルキル基であり、組成
ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９９の範囲であ
る。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表されること
を特徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項７】 フラーレン類と、ヘパリン酸ナトリウム
と、下記一般式（VII ） 【化７】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はアルキル基であり、
それらのいずれか二つが炭素数８以上である）で表され
るテトラアルキルアンモニウム塩とからなり、ヘパリン
酸の重合度ｎは１０〜１００００の範囲であることを特
徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項８】 下記一般式（VIII） 【化８】 （式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86のいず
れかを示し、ヘパリン酸ナトリウムの重合度ｎが１０〜
１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3，Ｒ4
はそれぞれ独立にアルキル基であり、それらのいずれか
２つが炭素数８以上を有するアルキル基であり、組成
ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０．０１〜０．９９の範囲であ
る。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表されること
を特徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項９】 フラーレン類と、カルボキシメチルセル
ロースナトリウムと、下記一般式（IX）： 【化９】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はアルキル基であり、
それらのいずれか二つが炭素数８以上を有するアルキル
基である）で表されるテトラアルキルアンモニウム塩で
あり、カルボキシメチルセルロースナトリウムの重合度
ｎが１０〜１００００までの範囲にあることを特徴とす
るフラーレン脂質コンポジットマテリアル。 - 【請求項１０】 下記一般式（Ｘ） 【化１０】 （式中、フラーレン類はＣ60，Ｃ70，Ｃ82，Ｃ86のいず
れかを示し、カルボキシメチルセルロースナトリウムの
重合度ｎが１０〜１００００までの範囲にあり、Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 はそれぞれ独立にアルキル基であり、
それらのいずれか２つが炭素数８以上を有するアルキル
基であり、組成ｘはそれぞれ０．０１〜０．９９の範囲
である。ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表される
ことを特徴とするフラーレン脂質コンポジットマテリア
ル。 - 【請求項１１】 フラーレン類と、下記一般式（XI） 【化１１】 （式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキル基であり、
それらのいずれか三つが炭素数６以上を有するアルキル
基である）で表されるアルキルアンモニウム塩とからな
ることを特徴するフラーレン脂質コンポジットマテリア
ル。 - 【請求項１２】 下記一般式（XII ） 【化１２】 （式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキル基であり、
それらのいずれか三つが炭素数６以上を有するアルキル
基であり、組成ｘは０．０１〜０．９９の範囲である）
で表されることを特徴とするフラーレン脂質コンポジッ
トマテリアル。 - 【請求項１３】 フラーレン類と、下記一般式（XIII） 【化１３】 （式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキル基であり、
それらのいずれか三つが炭素数６以上を有するアルキル
基である）で表されるアルキルホスホニウム塩とからな
ることを特徴するフラーレン脂質コンポジットマテリア
ル。 - 【請求項１４】 下記一般式（XVI ） 【化１４】 （式中、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14はアルキル基であり、
それらのいずれか三つが炭素数６以上を有するアルキル
基であり、組成ｘは０．０１〜０．９９の範囲である）
で表されることを特徴とするフラーレン脂質コンポジッ
トマテリアル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18539098A JP3597048B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | フラーレン脂質コンポジットマテリアル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18539098A JP3597048B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | フラーレン脂質コンポジットマテリアル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000016974A true JP2000016974A (ja) | 2000-01-18 |
| JP3597048B2 JP3597048B2 (ja) | 2004-12-02 |
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ID=16169982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18539098A Expired - Fee Related JP3597048B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | フラーレン脂質コンポジットマテリアル |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3597048B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006131517A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Sony Corp | イオン解離性機能分子の製造方法 |
| CN102060290A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-05-18 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种利用生物质燃烧法生产富勒烯的方法 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP18539098A patent/JP3597048B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP3597048B2 (ja) | 2004-12-02 |
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