2015 Fiscal Year Research-status Report
ビラジカル種の可逆的相互変換を鍵とする電位応答型二光子吸収スイッチの創製
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26410034
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
武田 貴志 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80625038)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 酸化還元対 / エレクトロクロミズム / チオフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はラジカル性を酸化還元によって調節できる系とその光学的応用を目的としている。本年度はチオフェンおよびチエノチオフェンの末端に酸化還元ユニットであるジアリールメチレン基を導入した化合物の合成及びその物性評価を行った。
はじめに標的化合物の汎用性の高い合成法の開発を行った。既報の方法では高温の反応条件もしくは不安定なカチオン種の単離が必要であったが、本改良法ではすべての反応を低温でかつカチオンの単離を行わずに行うことができた。ジオールからのカチオン発生において高極性かつ留去が容易なヘキサフルオロイソプロパノールとルイス酸を用いることで続く還元をin situで行うことができる。また、電子供与性・電子求引性置換基をアリール基に導入可能であることも確かめられた。より強い電子供与基であるアミノフェニル基の導入及び中央のチオフェンユニットの更なる拡張についても検討を行ったが目的物を得ることができなかった。これは生成した目的分子が電子供与性の増加のために不安定化し、分解したためと考えられる。
合成した酸化還元対の物性を調査した。スペクトル測定より500nm付近に大きな吸収を有し、発光を示すことが分かった。また、その吸収はアリール基状への置換基の導入によって変調できることも確かめられた。サイクリックボルタンメトリー測定よりこれらは強い電子供与能を有することが分かった。酸化によって生成したジカチオン種は不安定であるが、電子供与基をアリール基に導入することにより安定化できることが分かった。電気化学的に安定な化学種は段階的なエレクトロクロミズムを示すことが確かめられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
チオフェンを基盤とした酸化還元対の構築の検討を行い、その物性を明らかにすることができた。他の計画も検討を行っていることから、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラジカル性が関与するより安定な酸化還元対の探索を行い、その光学的特性の調査を行う。昨年度検討を行った化合物のいくつかで特異な応答を示す結晶を見出した。その詳細な機構解明もあわせて行う。来年度は本研究計画の最終年にあたることから成果のとりまとめも行う。
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| Causes of Carryover |
昨年度の購入を見送っていた低温恒温槽を導入した。予定額を昨年度より繰り越していたが、実際の購入額はそれよりも低額であった。今年度の計画経費については学会参加に係る経費が予定より必要であった一方、試薬などの消耗品費が少額で済んだ。その結果、次年度の使用額がわずかに生じる結果となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額については酸化還元対の創製に必要な試薬などの消耗品費および研究成果発表に係る旅費・印刷費として使用する予定である。
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