2018 Fiscal Year Final Research Report

Creation of Molecularly Integrated Multi-responsive Photochromic Materials

Planned Research

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Project Area	Application of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions
Project/Area Number	26107009
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	YOKOYAMA Yasushi 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (60134897)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	生方俊横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00344028) 川村出横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20452047)
Research Collaborator	NAKAGAWA tetsuya
Project Period (FY)	2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords	フォトクロミズム / 複合的光応答 / 可逆的光応答 / 立体選択的光反応 / ジアリールエテン / スピロピラン / ヒト血清アルブミン
Outline of Final Research Achievements	In the present research, we aimed at the creation of molecularly integrated multi-responsive photochromic systems, and obtained the following achievements. (1) Construction of photochromic diarylethene systems possessing multiple fluorescent functional groups in a diarylethene molecule which show the switching of fluorescent properties upon photochromic reactions. (2) Construction of photochromic systems which can switch on/off the photochromic pehomena, or change the position of the absorption band continuously, by the photochromism of a spiropyran which can generate a strong acid by the third light. (3) Construction of a photochromic system with diarylethene incorporated in human serum albumin (HSA) to show the highly enantioselective photochromic ring closure when the HSA-diarylethene system is placed in the optimized artificial environment.
Free Research Field	有機光化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、単なる可逆的光反応としてのフォトクロミズムではなく、フォトクロミック分子と第二の分子の共存、あるいはフォトクロミック分子に機能をもつ置換基を導入して、複合的に光応答する系を構築した。分かりやすい例は、系に光Aをあてるとスピロピランから強酸が発生し、そのプロトンがジアリールエテンのアミノ基に付く。プロトンがないとフォトクロミズムを起こさないが（ロック状態）、プロトン付加すると光Bと光Cでフォトクロミズムを起こすようになる（アンロック）。これは、光でフォトクロミック分子のフォトクロミズムをオンオフできる系であり、将来の光スイッチのフェイルセーフ機構としても役立つ知見である。