2014 Fiscal Year Annual Research Report
ポルフィリンを基盤とする光誘起電子移動反応系の構築とダイナミックス
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24550075
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| Research Institution | Aichi University of Education |
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Principal Investigator |
稲毛 正彦 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (20176407)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 秀夫 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (70242807)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 金属錯体化学 / 人工光合成 / ポルフィリン / 電子移動反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまでに金属ポルフィリン錯体の配位子置換反応や光化学反応、電子移動反応などをレーザー分光などの各種分光法を駆使して調べ、その反応性を支配する要因を分子構造や電子状態の観点から明らかにしてきた。このような研究を通して、金属ポルフィリン錯体と共存する遷移金属イオンとの相互作用によって、前者の励起状態の性質が大きく影響を受けることを見いだした。本研究の目的は，これらの知見を基盤として，様々な電子供与性または電子受容性分子を結合させたポルフィリン錯体複合系の励起状態の特性を明らかにするとともに，光誘起電子移動反応の反応性，および，電荷分離状態の特性を明らかにすることである。
周辺部に2,2’-ビピリジンを結合した亜鉛（II）ポルフィリン錯体、および、周辺部にフェロセンなどの金属錯体を結合した亜鉛（II）ポルフィリン錯体複合系の励起状態の性質を蛍光スペクトル，過渡吸収スペクトルを利用して調べた。その中で，2,2’-ビピリジンを結合した亜鉛（II）ポルフィリン錯体において，銅（II）イオン共存下でポルフィリンを光励起することによりきわめて効率的に光誘起電子移動反応が起きることを見いだした。また，ポルフィリンと2,2’-ピピリジン部分を架橋する原子団として飽和炭化水素基およびπ共役系の原子団を取り上げ，電荷分離状態の生成過程および寿命と分子構造の相関について調べた。人工光合成への応用の観点からは長寿命の電荷分離状態の生成が求められるが，そのためのひとつの指針が，架橋原子団として電荷分離中心間の空間的距離が長くなるような原子団を用いることにあることを見いだした。
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