界面における分子超構造の構築と光機能発現

Research Project

Project/Area Number	08231221
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	市村國宏東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (90232412)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	林ゆう子東京工業大学, 資源化学研究所, 教務職員 (30218599) 森野慎也東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (00282856)
Project Period (FY)	1996
Project Status	Completed (Fiscal Year 1996)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 1996: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords	アゾベンゼン / 単分子吸着膜 / カリックスレゾルシンアレン / 直線偏光 / 光異性化反応 / ラングミュア吸着 / ネマチック液晶 / 最密充填
Research Abstract	これまでに、レゾルシンとアルデヒドから容易に合成されるカリックス[4]レゾルシンアレン(CRA)の特異な環状構造に着目し、この種の分子がラングミュア吸着によってシリカ表面に単分子膜を形成することを見いだした。この湿式単分子膜形成による表面超構造構築を図るために、アゾベンゼン基で置換されたCRA誘導体を合成し、その吸着挙動と光機能性を調べ、次のことが明らかにした。 1)アセタール基を有するアゾベンゼンとレゾルシンから、4つのアゾベンゼン基で置換されたCRAを合成し、さらに、フェノール性水酸基をカルボキシメチル基に変えた誘導体(AzCRA-CM)を合成した。これらはいずれもクラウン型であることを確認した。これらの稀薄溶液に石英板を浸漬して吸着挙動を解析したところ、典型的なラングミュアー型の吸着曲線を与え、しかも、最密重点に近い高密度で単分子膜を形成することが分かった。 2)AzCRA-CMの単分子吸着膜にネマチック液晶を接触させた結果、アゾベンゼン基が垂直配向に変化することが吸収スペクトルから明らかとなった。また、紫外線照射による光異性化は溶液中と同程度の高効率で起こることも判明した。これは、CRA環が最密重点構造をとりながらも、その上部に結合したアゾベンゼンに異性化に必要な自由体積が確保されていることを意味する。 3)AzCRA-CMで表面修飾した石英基板に光照射することによって、ネマチック液晶層が垂直・平行配向間で可逆的に変化することが分かった。さらに、直線偏光紫外線照射によって、ホモジニアス配向が誘起されることも明らかとなった。