色素分子集合体の発光特性とエネルギー移動

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650945
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 米澤 義朗 京都大学, 工学研究科, 助教授 (10026346)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 智生 京都大学, 工学研究科, 助手 (50205944)
• Keywords: 分子集合体 / 有機色素 / 分子励起子 / ルミネッセンス / エネルギー移動 / 混晶 / ランダム系 / 蛍光顕微鏡

Research Abstract

10-20個の色素分子からなる分子クラスターであるシアニン色素のJ凝集体(JA)は、興味深い線型、非線型光学特性を有している。本研究において、われわれは混合クラスターのモデルという観点から、2種類のシアニン色素を含む分子集合体複合系を取り上げた。新規なLB膜、高分子膜を作成し、分光学的方法によって膜構造、光物性を明らかにすることができた。用いたシアニン色素は次の通りである。5,6,5',6'-dibenzo-1,1'-diethyl-2,2'-cyanine chloride(dye I),5,5'-di-chloro-3,3'-diethyl-9-phenyl-thiacarbocyanine chloride(dye II),3,3'-dimethyl-9-phenyl-4,5,4',5'-naphthothiacarbocyanine chloride(dye III),1,1'-diethyl-2,2'-cyanine chloride(dye IV),1-methyl-1'-octadecyl-2,2'-cyanine perchlorate(S120),N,N'-dioctadecyl-oxacyanine perchlorate(S9),N,N'-dioctadecyl-thiacyanine perchlorate(S11)。色素のうちでJバンドが短波長側にあるもの、長波長側にあるものをそれぞれドナー(D)、アクセプター(A)と呼ぶ。分子集合体複合系は分離型(S)、モザイク型(M)、自己主張型(HP)、アマルガム型(HA)に分類できる。現有の顕微分光装置、蛍光顕微鏡と今回購入したカラーチルドCCDカメラ、カラーモニターを用い吸収・発光スペクトル測定、膜構造の観察を行った。LB膜中で、dye I+dye IIはS型、dye I+S120、S9+S11はM型またはHP型となる。dye II+dye IIIはHA型を形成する。高分子膜中において、dye I+dye IVはS型となる。S型とM型の分子集合体複合系では、エネルギー移動の結果D凝集体の共鳴蛍光の消光、A凝集体の共鳴蛍光の増感が観察された。2種類のシアニン色素がHA型を形成するための二つの条件:立体的要因、電子的要因をくわしく検討し、電子的要因を表すパラメターΘを提案した。

Research Products

• [Publications] 米澤義朗: "2種類のシアニン色素を含む単分子膜集合体の吸収・発光特性:混合J凝集体の形成" 日本写真学会誌. 58. 329-339 (1995)
• [Publications] Yoshiro Yonezawa: "Monolayer Assemblies Incorporating Two Types of Cyanine Dyes: Possibility of Formation of an Amalgamation-Type J-Aggregatre" Journal of Imaging Science & Technology. 39. 331-340 (1995)