1999 Fiscal Year Annual Research Report
光励起多重項形成条件の確立へ新規な光磁気物性を持つ分子素子構築を目指して〜
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10740300
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
石井 和之 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20282022)
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Keywords | 励起多重項状態 / ポルフィリン / フタロシアニン / 時間分解ESR / ニトロキシドラジカル |
Research Abstract |
ニトロキシドラジカル(NR)が結合したポルフィリン(Por)、フタロシアニン(Pc)色素系は、光による磁気的性質の制御と関連して興味深い化合物である。その磁性制御には、励起三重項(T_1)色素と基底二重項(D_0)NRから構成される励起多重項の形成が必要である。昨年度は、ZnPcにNRを配位結合させた錯体について、時間分解ESR(TRESR)を用いて研究し、励起多重項形成条件を調べた。本年度は、過渡吸収、りん光から励起多重項状態の寿命を測定し、TRESRと対応させることで以下のことが明らかとなった。 (1)りん光寿命 Por-NR間の距離が異なる幾つかのNR配位型亜鉛オクタエチルポルフィリンについて、りん光寿命、TRESR測定を行った。Pcと同様に、距離が10Å以上ではT_1PorのTRESRを示し、8Å以下ではT_1Por-D_0NR間相互作用により励起四重項(Q_1)状態を形成することが解った。Q_1TRESRスペクトルを示す錯体では、りん光寿命が短く(<1/10)なったのに対し、T_1TRESRを示す錯体では、りん光が消光されなかった。これにより、TRESRスペクトルとりん光寿命は、良い相関を持つことが示された。 (2)過渡吸収 NR配位型Pcは溶液中の実験に適さないので、NRがケイ素に共有結合したケイ素Pcを新規に合成した。その結果、(1)NRが結合することで励起多重項の寿命が短くなること(〜1/100)、(2)励起二重項(D_1)とQ_1がエネルギー的に近接した錯体において、最も励起多重項の寿命が短くなること等を見出した。後者は、D_1-Q_1の混合で説明され、TRESRと過渡吸収の比較から得られた興味深い結果である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Kazuyuki Ishii: "Electron Spin Polarizations of Phthalocyaninatosilicon Covalently Linked to One TEMPO Radical in The Excited Quartet and Doublet Ground States"The Journal of Physical Chemistry A. 103. 1986-1990 (1999)
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[Publications] Kazuyuki Ishii: "First observation of excited triplet dimers with strong intramolecular interactions planar binuclear phthalocyanines"Chemical Communications. 969-970 (1999)
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[Publications] Kazuyuki Ishii: "Experimental Evidence for a Selection Rule of Intersystem Crossing to the Excited Quartet States : Metallophthalocyanines Coordinated by 4-Amino-TEMPO"The Journal of Physical Chemistry A. 103. 6060-6062 (1999)
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[Publications] Kazuyuki Ishii: "Electronic Absorption, MCD and Fluorescence Studies on Phthalocyaninatosilicon Covalently Linked to One or Two TEMPO Radicals"Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. 3. 439-443 (1999)
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[Publications] Kazuyuki Ishii: "Time-Resolved Electron Spin Resonance of Gallium and Germanium Porphyrins in the Excited Triplet State"Inorganic Chemistry. 39. 468-472 (2000)
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[Publications] Kazuyuki Ishii: "The excited multiplet states of metalloporphyrins and metallophthalocyanines coordinated or linked to nitroxide radicals"Coordination Chemistry Review. (in press).