レドックス応答性分子フォトニクススイッチの設計および合成

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750590
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 大月 穣 日本大学, 理工学部, 講師 (80233188)
• Keywords: レドックス / 分子デバイス / 分子スイッチ / アゾポリピリジン / アゾテルピリジン / フェニルアゾピリジン / ルテニウム錯体 / 亜鉛ポルフィリン

Research Abstract

分子は機能発現の最小単位であり、分子レベルで光,電子情報の処理や変換ができれば,極微少のデバイスを作ることができるだろう.将来の分子デバイスの中心的な部品として分子レベルでのスイッチング素子が要求される.本研究では,以前にレドックスに応答してエネルギー伝達のスイッチングを実証したアゾビピリジンを含む金属錯体の知見をさらに展開して,分子フォトニクススイッチの概念を実験的に確立することを目的とした.
まず,フェニルアゾテルピリジン,ピリジルアゾテルピリジン,フェニルアゾビピリジンおよびそれらを含むルテニウムあるいはオスミウム錯体を合成し,一部のものはレドックスに応答して,発光がオン/オフされるというスイッチング挙動を示した.特に,合成を達成したアゾテルピリジンはその幾何学的特性からさらに発展した分子ワイヤの構成部品となる能力をもっている.そのルテニウム錯体もレドックスに応答した発光のスイッチングを示し,今後の発展が期待される.
フェニルアゾピリジンが亜鉛ポルフィリンの亜鉛に軸配位して超分子を形成し,ほぼ定量的にポルフィリンの発光を消光することを見い出した.そして,電子およびプロトンによってプルフィリンの発光をオン/オフできることを示した.さらに,光に応答して発光をコントロールする全光プロセス実現のためのポルフィリンに配位する光応答性分子の合成をすすめている.

Research Products

• [Publications] J.Otsuki et al.: "Energy gap dependence of electron transfer rates in porphyrin-imide supramolecular assemblies"Chem. Commun.. 1515-1516 (1998)
• [Publications] J.Otsuki et al.: "Supramolecular electro- and proto-photoswitch"Chem. Lett.. 269-270 (1999)
• [Publications] J.Otsuki: "Chemistry for molecular devices"Recent Res. Devel. in Pure & Appl. Chem.. 2. 427-439 (1998)
• [Publications] 大月 穣: "分子フォトエレクトロニクスをめざす化学"表面. 36. 345-356 (1998)
• [Publications] 大月 穣,荒木孝二: "生物に学び分子レベルで電子,光子を操る"生産研究. 51. 551-555 (1999)
• [Publications] 妹尾学,荒木孝二,大月 穣: "超分子化学"東京化学同人. 258 (1998)