ラジカルイオンの可視光スイッチ機能による多重応答分子系の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450319
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 真嶋 哲朗 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00165698)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐治 幸子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (50197844) ; 石田 昭人 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20184525)
• Keywords: ラジカル イオン / 可視光スイッチ / 光応答 / 光機能性 / 放射線化学反応

Research Abstract

ラジカルイオンは可視光領域に強くシャープな吸収を持ち、また構造や置換基の種類によってその吸収位置が変化するので、フォトクロミック分子に要求される半導体レーザ感受性や高感度非破壊読み出しの達成が本質的に可能であり、同一分子により中性分子、ラジカルカチオン、ラジカルアニオンと三重のメモリーが可能である。そこで、ラジカルイオンの可視光スイッチ機能による新しい多重応答分子系の開発を目的として本研究を行った。電子線パルスとNd:YAGレーザーの同期発振システムを構築し、電子線パルス照射によってラジカルイオンが生成し、これに続いてレーザーを照射することによってラジカルイオンの光反応について、光電子増倍管を用いた過渡吸収測定によってラジカルイオンの光反応についての実験を行った。種々のラジカルイオンによる光応答を対象とするため、多波長同時計測が適しているので、高速マルチチャンネル測光システムの構築を行った。最初に検討した反応系はスチルベンのラジカルイオンの可逆光異性化である。c-St^<・+>からt-St・+およびc-St^<・+>からt-St^<・+>への片道異性化が起こるが、スチルベンの置換基によっては可逆光異性化反応が起こるので、光による両方の応答が可能になる。そのため、種々のスチルベン類を合成した。これらを使用して、電子線・レーザーパルス照射により、スチルベン類のラジカルイオンの光異性化の速度、量子収率、励起光波長依存性、媒体依存性について明らかにし、スチルベンラジカルイオンによる可視光応答機能を検討した。その結果、ラジカルイオンの可逆光反応を用いたフォトンモードによるメモリーの高密度化の可能性、および、同一分子あるいは不安定分子(ラジカルイオン)による多重型メモリーという新しい概念を提案した。

Research Products

• [Publications] Tetsuro Majima: "Formation of Dimer Radical Anions of Aromatic Acetylenes During Pulse Radiolysis and α-Radiolysis" J. Phys. Chem.101. 1048-1055 (1997)
• [Publications] Mitsunobu Nakamura: "Photoinduced Electron Transfer Reactions of Trinaphthyln Phosphate and Dinaphythyl Methylphosphonate Sensitized by 9,10-Dicyanoanthracene" Chem. Commun.1291-1292 (1997)
• [Publications] Ryuji Kojima: "Intramolecular Cyclization of 1,2-Distyrylhenzene via Cation Radical Generated by Photo induced Electron Transfer" Chem. Lett.1241-1242 (1997)
• [Publications] Akito Ishida: "Surface plasmon excitation of a porphyrin covalenthy bonded to a gold surface" Chem. Commun.55-57 (1998)
• [Publications] Akito Ishida: "Photocurrent generation with surface plasmon excetation via electron transfer quenchinbg of excited porphyrin covalently linked to a gold." 267-268 (1998)