光励起種を媒体とすね超交換相互作用と光誘起電子移動の研究

Research Project

Project/Area Number	06239250
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	松尾拓九州大学, 工学部, 教授 (30037725)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	新留康郎九州大学, 工学部, 助手 (50264081) 米村弘明九州大学, 工学部, 助手 (40220769) 山田淳九州大学, 工学部, 教授 (30136551)
Project Period (FY)	1994
Project Status	Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help	¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000) Fiscal Year 1994: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords	光化学 / 電子移動 / 人工光合成 / シクロデキストリン / 超分子化学
Research Abstract	電子供与体(D)と電子受容体(A)の距離が数nm以上離れていれば、電子移動は困難と考えられていた。このような遠距離でも媒体分子を介して電子移動は可能であると言うのが超交換相互作用の理論である。しかし、この実験的検証はきわめて困難であり、明確な実例も乏しいのが実情である。 □今年度の本研究のもっとも大きな成果は、この超交換相互作用の存在をつよく示唆する系を構築できたことである。D部位としてカルバゾール骨格、A部位としてビオローゲン骨格を用い、両者を16個のメチレン基のスペ-サで連結すると、α-シクロデキストリンが2分子スペ-サを包接したD-A系超分子構造ができた。この場合、カルバゾールの光励起種は12.1ナノ秒の蛍光寿命をもち、ビオローゲンとの相互作用はないことが対象化合物との比較から明らかになった。スペ-サの中にビフェニル基を組み込むと、カルバゾールの蛍光寿命は10.2ナノ秒に短縮される。この系のビオローゲンの代わりにトリメチルアンモニウム基を用いてもカルバゾールの蛍光寿命は12.1ナノ秒のままである。こま結果は、スペ-サ中のビフェニル基の存在によって、カルバゾールの一重項励起種がスペ-サ末端のビオローゲンによって電子移動消光されることをつよく示唆している。ビフェニル基フェニル基に置き換えても、同様な結果が得られる。よって、このD-A系の光誘起電子移動において、超交換相互作用が関与している可能性はきわめて高いと言える。