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電気化学制御によるフォトクロミック反応のフェムト秒分光と界面応答の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10450326
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関関西学院大学

研究代表者

玉井 尚登  関西学院大学, 理学部, 教授 (60163664)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワードフォトクロミック反応 / 電気化学応答 / プロトン移動 / ジアリールエテン / ロジウム錯体 / ルテニウム錯体 / スピロピラン / J-会合体 / フォトクロミズム / エレクトロクロミズム / アゾベンゼン / Ru錯体 / Rh錯体 / エネルギー移動 / フェムト秒過渡吸収分光 / フェムト秒分光 / 界面 / 電気化学
研究概要

1)プロトン移動を経由するフォトクロミック反応 サリチリデンアニリン誘導体(SA)のフォトクロミック反応において,プロトン移動速度を約200〜300fsであると求めると共に,フェムト秒分光と半経験的な分子軌道計算から反応機構を推定した。この反応の溶媒依存性はかなり小さく,これが固体状態での効率の良い反応に関与していることを明らかにした。
2)ジアリールエテン系フォトクロミック反応 ターチオフェン(3T)およびチオフェンを側鎖に有するジアリールエテン系フォトクロミック化合物を試料に用い,その閉環反応メカニズムをフェムト秒からマイクロ秒に渡る時間分解レーザー分光法によって研究した。3Tを有するジアリールエテン系フォトクロミック反応は,Woodward-Hoffmann則に従う協奏反応であること,閉環反応の活性化エネルギーは極めて低く,バリアーフリーであることを初めて証明した。一方,逆さチオフェン誘導体の場合,チオフェンのもう一方のα位に芳香環などで共役を伸ばした化合物では,励起状態において大きな構造変化が起こり,反応量子収率が極端に低下する事を示した。
3)RuおよびRh金属錯体を有するアゾベンゼン系化合物のフォトクロミズム Redox系としての金属錯体とアゾベンゼンを連結した新規金属錯体の反応をフェムト秒分光および電気化学的手法で解析し,アゾベンゼン誘導体と比較した。アゾベンゼン系化合物ではS2状態励起の場合でもS1状態へ250〜300fsで内部転換しS1状態から反転機構で異性化が起こっていること,Rh錯体では電気化学的には不可逆であるが光異性化は数ピコ秒で起こっていること,Ru錯体では電気化学的に可逆であるが光異性化は抑制されており,アゾ基からMLCT状態への効率の良い励起エネルギー移動が起こっていることを明らかにした。
4)固体界面でのフォトクロミック反応の解析 固体界面上でのスピロピランフォトクロミック反応をAFMおよび時間分解蛍光SNOMで解析した。その結果,光照射でメロシアニンに変化し,その後,熱により数100nmからサブμmオーダーの分子集合体の移動が起こり,J-会合体が形成される事を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] S.Mitra and N.Tamai: "Femtosecond Spectros copic Study on Photochromic Salicylidene aniline"Chem.Phys : Lett.,. 282. 391-397 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Azuma,N.Tamai A.Shishido;and T.Ikeda: "Femtosecond Dynamics a-d Stimulated Emission from the S_2 State of a Liquid Crystalline trans-Azobenzene"Chem.Phys.Lett.. 288. 77-82 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Azuma,N.Tamai A.Shishido,and T.Ikeda: "Time-resolved Study on Unconventional Fluorescence of an Azobenzene Liquid Crystals and its Phase Transition"Mol.Cryst : Liq.Cryst.. 314. 83-88 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitra and N.Tamai: "A combined Experimental and Theoretical Study on the Photochromism of Aromatic Ames"Chem.Phys.. 246. 463-475 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shishido,A.Kanazuwa,T.Shisno T.Ikeda,and N.Tamai: "Enhancement of Stabilify in Optical Switching of Photosensetive Liquid Crystal by Means of Reflection-Male Analysis"J.Mat.Chem.. 9. 2211-2213 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tamai and H.Miyasaka: "Ultrafast Dynamics of Photochromic Systems"Chem.Rev.. 100. 1875-1890 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohtaka,Y.Hase,K.Uchida M.Irie,and N.Tanai: "Femtosecond Spectroscopic Study on Photochromic Diarylethenes with Terthiophene"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 344. 83-88 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitra and N.Tamai: "Femtosecond Spectroscopic Study on Photochromic Salicylideneaniline"Chem.Phys.Lett.. 282. 391-397 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Azuma, N.Tamai, A.Shishido, and T.Ikeda: "Femtosecond Dynamics and Stimulated Emission from the S_2 State of a Liquid Crystalline trans-Azobenzene"Chem.Phys.Lett.. 288. 77-82 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Azuma, N.Tamai, A.Shishido, and T.Ikeda: "Time-resolved Study on Unconventional Fluorescence of an Azobenzene Liquid Crystal and its Phase Transition"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 314. 83-88 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitra and N.Tamai: "A Combined Experimental and Theoretical Study on the Photochromism of Aromatic Anils"Chem.Phys.. 246. 463-475 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shishido, A.Kanazawa, T.Shiono, T.Ikeda, and N.Tamai: "Enhancement of Stability in Optical Switching of Photosensitive Liquid Crystal by Means of Reflection-Mode Analysis"J.Mater.Chem.. 9. 2211-2213 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tamai and H.Miyasaka: "Ultrafast Dynamics of Photochromic Systems"Chem.Rev.. 100. 1875-1890 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohtaka, Y.Hase, K.Uchida, M.Irie, and N.Tamai: "Femtosecond Spectroscopic Study on Photochromic Diarylethenes with Terthiophene"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 344. 83-88 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tamai,H.Miyasaka: "Ultrafact Dynamics of Photochromic Systems"Chem.Rev.. 100. 1875-1890 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohtaka,Y.Hase,K.Uchida,M.Zrie,N.Tamai: "Femtosecond Spectroscopic Study on Photochromic Diarylethenes with Terthiophene"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 344. 83-88 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S. Mitra and N. Tamai: "A Combined Experimental and Theoretical Study on the Photachromism of Aromatic Ants"Chem. Phys.. 246. 463-475 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Shishido, A. Kanazawa, T. Shiono T. Ikeda, and N. Tamai: "Enhancement if Stability in Opitical Swithing of Photosensitive Liquid Crystal by Means of Refrection-Mode Analysis"J. Mater. Chem.. 9. 2211-2214 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N. Tamai and H. Miyasaka: "Ultrafast Dynamics of Photochromic Systems"Chem. Rev.. 100(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Mitra: "Femtosecond Spectroscopic Study on Photochromic Salicylideneaniline" Chem.Phys.Lett.282. 391-397 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Azuma: "Femtosecond Dynamics and Stimulated Emission from the S_2 state of a Liquid Crystalline trans-Azobenzene" Chem.Phys.Lett.288. 77-82 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Azuma: "Time-Resolved Study on Unconventional Fluorescence of an Azobenzene Liquid Crystal and its Phase Transition" Mol.Cryst.Liquid Cryst.314. 83-88 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tamai: "Solvation Dynamics of Excited pーMetoxy-p′-cyanodiphenylacetylene in n-Bntanol:Simultaneous Analysis of Time-Resolved Auisotropy and Stokes Shift" Mol.Cryst.Liquid Cryst.314. 131-136 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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