ポルフィリン超分子錯体の多電子機能を活用した分子変換

• Project/Area Number: 02J09970
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 高分子構造・物性(含繊維)
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 今岡 享稔 慶應義塾大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: デンドリマー / ポルフィリン / フェニルアゾメチン / 電子移動 / 光化学 / 金属集積 / 錯形成 / 触媒 / 小分子変換 / 高分子錯体 / ナノ触媒 / 精密金属集積

Research Abstract

昨年度の成果であるフェニルアゾメチンデンドリマーを利用した長寿命ラジカルイオン対発生の系をさらに拡張し、電子のアクセプターをより嵩高いものとすることでさらなる長寿命化を目指した。tBu基のような嵩高い置換基を有するナフタレンジイミドを外部電子アクセプターとし、第四世代の亜鉛ポルフィリンをコアに持つフェニルアゾメチンデンドリマーを光励起電子ドナーとして、THF、DMF、ベンゼン+アセトニトリル等の溶媒中で過渡吸収スペクトルを測定すると、1ミリ秒を超えるラジカルイオン対の生成を確認できた。特にTHF中で支持電解質として臭化テトラnブチルアンモニウムを用いた系では1,8ミリ秒の寿命を達成した。これは現在室温下における均一系では最も長い光励起ラジカルイオン対の寿命である。
本デンドリマーの特徴として高い耐熱性、熱安定性に加えて良好な膜形成性が挙げられる。これを金電極の表面にスピンキャスト法によって修飾し、ナフタレンジイミドと積層させると可視光に応答する光電変換セルとして駆動することを突き止めた。励起スペクトルを測定すると、デンドリマーのコアである亜鉛ポルフィリンの励起に伴う電流であることが確認された。さらなる改良により長寿命、高収率の電荷の分離に基づく効率の良い光ダイオード、太陽電池への応用が期待される

Research Products

• [Journal Article] Thermal Property of Phenylazomethine Dendrimer with Porphyrin (2004)
  • Author(s): Reiko Tanaka, Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
  • Journal Title: Journal of Photopolymer Science and Technology 17,2 Pages: 323-323
• [Book] ナノ粒子・マイクロ粒子の最先端技術 第1編2章4節 (2004)
  • Author(s): 今岡享稔, 山元公寿
  • Total Pages: 8
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Publications] Takane Imaoka: "Metal Assembly in Novel Dendrimers with Porphyrin Cores"Journal of the American Chemical Society. 125・2. 340 (2003)
• [Publications] Osamu Enoki: "Synthesis of Novel Phenylazomethine Dendrimers Having a Cyclam Core and Their Zinc Complex."Organic Letters. 5・14. 2547 (2003)
• [Publications] Takane Imaoka: "Metal assembly in novel dendrimers with porphyrin cores"JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. 125・2. 340-341 (2003)