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可逆的に光応答する機能界面の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17029021
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関横浜国立大学

研究代表者

横山 泰  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60134897)

研究分担者 生方 俊  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助手 (00344028)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードフォトクロミズム / ジアリールエテン / ポリマー媒体 / 光反応性 / 芳香族安定化エネルギー / 自動調光材料 / 熱可逆性 / ビスアリールブタジエン / o-キノジメタン / ピロール / 6π電子環状反応
研究概要

ある種のジアリールエテンなどのフォトクロミック化合物は、溶液中では高い反応性(着色体への高い変換率・光定常状態への速い到達速度)を示すが、ポリマー媒体などの中に入れると反応性の極端な低下がしばしば起きる。あるジアリールエテンは溶液中では紫外光照射によるC体への変換率は90%を示すが、PMMAフィルム中では50%に低下する。そこで、固体媒体中でも溶液中と同様の光反応性を保つために、媒体からフォトクロミック化合物へのネガティブな相互作用を低減する系の構築を計画した。嵩高い置換基を分子の両末端にもつ分子を設計し、固体媒体中に置いた時に周囲から圧迫を受けずに溶液中にいるような環境を作り、光反応の量子収率と変換率の向上を目指した。しかし、思ったような効果は得られない。そこで、さらに巨大な置換基によって分子全体を包み込むような分子を設計した。今後合成を進めて行く。
また、紫外光で強く着色し、紫外光がなくなると熱で速やかに元に戻る物質は、自動調光機能をもつサングラス・ウインドウグラスなどに応用できる。そのような化合物は、紫外線着色と熱消色のバランスが重要であり、大きな着色量子収率、小さな消色量子収率、大きな熱消色反応速度定数、が求められる。これまでの研究で、芳香環の芳香族安定化エネルギーが重要である、ということがわかっている。チオフェン環やベンゼン環をもつ化合物は熱戻り反応が遅かったり速かったりして適していないが、ピロール環の化合物は着色も強く、消色も速いことがわかった。また、これとは環の接合が逆の化合物は、消色速度が遅いことがわかった。吸収極大の位置は、前者は553nmであったが、後者は417nmと短波長であった。これは、開環体の共役系の長さで説明できる。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Laser Multiphoton-Gated Photochromic Reaction of a Fulgide Derivative2007

    • 著者名/発表者名
      Yukihide Ishibashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem., C. 111(6)

      ページ: 2730-2737

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] hiral Helicenoid Diarylethene with Large Change in Specific Optical Rotation by Photochromism2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Okuyama
    • 雑誌名

      J. Org. Chem. 72(5)

      ページ: 1634-1638

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Chiral Helicenoid Diarylethene with Highly Diastereoselective Photocyclization2007

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Tani
    • 雑誌名

      J. Org. Chem. 72(5)

      ページ: 1639-1644

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoinduced Surface Relief Structures Formed on Polymer Films Doped with Photochromic Spiropyrans2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ubukata
    • 雑誌名

      J. Phys. Org. Chem. 20(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical and electron paramagnetic resonance studies of the lowest excited triplet states of 1-phenyl-4-(4-pyridyl)butadiyne and its protonated cation2006

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ito
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 420(1-3)

      ページ: 261-266

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hetero-atom Stabilization of Zwitterionic Non-Kekule Molecules : A DFT Study on Energy Gaps between Zwitterionic Singlet and Biradical Triplet States2005

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Tukada
    • 雑誌名

      J.Mol.Struct.:THEOCHEM 724(1-3)

      ページ: 215-219

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel Thermally Reversible Photochromic Compounds : Dihydrobenzothiophene and Dihydronaphthalene2005

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Yokoyama
    • 雑誌名

      Mol.Cryst.Liq Cryst. 430

      ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 1,3-Bisarylbutadienes : Novel Thermally Irreversible Photochromic System2005

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Yokoyama
    • 雑誌名

      Mol.Cryst.Liq Cryst. 431

      ページ: 433-439

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Negative Photochromism of a Spiropyran in a Langmuir-Blodgett Film2005

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Yokoyama
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34(12)

      ページ: 1622-1623

    • NAID

      10016891738

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] マテリアルサイエンス有機化学2007

    • 著者名/発表者名
      伊与田正彦
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 新規クロミック材料の設計・機能・応用2005

    • 著者名/発表者名
      横山 泰, 谷 泰(分担)
    • 総ページ数
      370
    • 出版者
      シーエムシー
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] フォトクロミック化合物2007

    • 発明者名
      横山 泰, 生方 俊, 具志堅剛史
    • 権利者名
      横浜国立大学 他
    • 出願年月日
      2007-03-08
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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