1998 Fiscal Year Annual Research Report
電気化学制御によるフォトクロミック反応のフェムト秒分光と界面応答の研究
| Project/Area Number |
10450326
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
|---|
Principal Investigator |
玉井 尚登 関西学院大学, 理学部, 助教授 (60163664)
|
|---|
| Keywords | フォトクロミック反応 / フェムト秒分光 / 界面 / 電気化学 |
|---|
| Research Abstract |
電気化学とフェムト秒分光を組み合わせて,フォトクロミック反応の光ダイナミクスを解明するために,広い波長範囲にわたり波長変換可能な光パラメトリック増幅システムを購入し,現有の増幅したフェムト秒レーザーと組み合わせ,ポンプ-プロープ分光システムを開発した.その結果,475nmから近赤外領域2.5μmまで波長可変なシステムとした.プロープ光には350nmから近赤外領域までをカバーするフェムト秒白色光を用いた.これにより,種々のフォトエレクトロクロミズム化合物に対し,フェムト秒分光が適用できるシステムとした.また,薄層セルを設計し,現有の電気化学システムと組み合わせ電位制御しながら定常光の吸収スペクトルおよび時間分解レーザー分光が可能なシステムとした.
まず.溶液中のフォトクロミック反応を明らかにするために,ターチオフェンおよびチオフェンを側鎖に有するジアリールエテン系フォトクロミック化合物を試料に用いた.ターチオフェン系化合物に関してはその閉環反応のメカニズムをフェムト秒からマイクロ秒に渡る時間分解レーザー分光法によって研究し,閉環反応速度は主に溶媒の誘電率に依存し0.7〜2.7psである事,および反応中間体に対応する過渡種は存在せず,最低励起一重項状態からの吸収の減衰曲線に閉環反応の時定数と一致する寿命成分が観測されることを見いだした.これは,ジアリールエテン系フォトクロミック反応がウッドワード・ホフマン則に従う協奏反応であることを証明した初めての実験結果である.また,閉環反応速度定数の温度依存性の解析から,活性化エネルギーが非常に低く,溶媒分子が反応に殆ど寄与していないことを明らかにした.さらに,チオフェン系化合物TMTMAに関しては,その電気化学応答を解析し,溶媒としてTHFが最も適当であることを明らかにした.さらにその還元電位を求めた.
|
-
[Publications] S.Mitra: "Femtosecond Spectroscopic Study on Photochromic Salicylideneaniline" Chem.Phys.Lett.282. 391-397 (1998)
-
[Publications] J.Azuma: "Femtosecond Dynamics and Stimulated Emission from the S_2 state of a Liquid Crystalline trans-Azobenzene" Chem.Phys.Lett.288. 77-82 (1998)
-
[Publications] J.Azuma: "Time-Resolved Study on Unconventional Fluorescence of an Azobenzene Liquid Crystal and its Phase Transition" Mol.Cryst.Liquid Cryst.314. 83-88 (1998)
-
[Publications] N.Tamai: "Solvation Dynamics of Excited pーMetoxy-p′-cyanodiphenylacetylene in n-Bntanol:Simultaneous Analysis of Time-Resolved Auisotropy and Stokes Shift" Mol.Cryst.Liquid Cryst.314. 131-136 (1998)
