自己組織化によるドナー・アクセプター間の分子配向・距離の制御および光励起電子移動

• Project/Area Number: 07854033
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 劉 鳴華 理化学研究所, 反応物理化学, 基礎科学特別研究員 (80271550)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1995: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 自己組織化 / ベンズイミダゾール長鎖誘導体 / 遷移金属イオン / 錯体単分子膜 / 層状有機 / 無機複合体

Research Abstract

ベンズイミダゾールは金属によく付着することが知られている。また、ドナーとしての性質を有する。本研究はこれを利用してベンズイミダゾールを含むドナー・アクセプター系を構築し、金属基板への自己組織化を試み、さらにこれによって分子配向・距離の制御できる系における電子移動反応を調べることを目的としている。今年度まず、ベンズイミダゾールの金属板への自己組織化について調べた。モデル化合物として、一連の長鎖(炭素鎖が13から17まで)ベンズイミダゾール誘導体、または置換基をもつベンズイミダゾール誘導体を合成した。これらの誘導体は銀,銅などの金属板に自己組織化できることがわかった。これらの誘導体は本来紫外励起によって蛍光を示したが、自己組織化によって蛍光が消失し、ドナーとしての性質を失った。これはこれらの誘導体は金属と錯体を作ったからである。そこで、これらの化合物の金属イオンとの錯体組織膜の形成についてさらに詳しく調べた。すなわち、これらの誘導体の溶液をさまざまな金属イオンを含む下層水上に展開し、そこにおける錯体形成を調べた。その結果、これらの誘導体は鉄、コバルト、亜鉛、ニッケルおよび銅などの二価遷移金属イオンと何らかの相互作用を示したものの、安定な錯体単分子膜を形成できないことがわかった。しかし、一価の銀イオンときわめて低い濃度でも安定な単分子膜をつくることがわかった。炭素鎖の鎖長がC10でも一価の銀イオンと安定な錯体をつくって、安定な単分子膜を形成することを見い出した。さらに、この単分子膜の一価の銀イオンに対する濃度依存性を明らかにした。また、これらの膜にγ線または紫外線を照射すると、Ag(I)が還元され、層状有機/無機複合体をつくる可能性を示唆し、いまそれについてさらに研究をつづけている。