光により変形するフォトクロミック圧電結晶を用いた光電変換

• 研究課題/領域番号: 26410101
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 立教大学
• 研究代表者: 森本 正和 立教大学, 理学部, 准教授 (70447126)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 超分子化学 / 分子性固体 / フォトクロミズム / ジアリールエテン / 圧電効果 / 水素結合 / ハロゲン結合

研究成果の概要

いくつかのジアリールエテン系フォトクロミック分子が、圧電性を示し得る、中心対称性のない極性結晶構造を形成することを見いだした。また、これらの極性結晶の結晶格子がフォトクロミック分子の光異性化反応に伴い可逆的に変形することを単結晶Ｘ線構造解析の結果から明らかにした。チエノピリジン環やキノリン環を有するジアリールエテンが分子間の水素結合あるいはハロゲン結合により異種分子との共結晶を形成したことから、結晶構造を積極的に制御するための非共有結合相互作用としての水素結合やハロゲン結合の有効性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Turn-on mode fluorescent diarylethenes: Control of the cycloreversion quantum yield (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuta Takagi, Masakazu Morimoto, Ryota Kashihara, Sae Fujinami, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Masahiro Irie
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 印刷中 号: 33 ページ: 4918-4924
  • DOI: 10.1016/j.tet.2017.03.040
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diastereoselective photocyclization of a photochromic diarylethene having a benzo[b]phosphole P-oxide group (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ichikawa, Masakazu Morimoto, Masahiro Irie
  • 雑誌名: Dyes and Pigments 巻: 137 ページ: 214-220
  • DOI: 10.1016/j.dyepig.2016.10.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 光駆動分子結晶アクチュエーター：分子マシンをめざす1つの試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 森本正和、入江正浩
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 74 号: 12 ページ: 1217-1224
  • DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.74.1217
  • NAID: 130005251194
  • ISSN: 0037-9980, 1883-6526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turn-on mode fluorescence photoswitching of diarylethene single crystals (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Morimoto, Ryota Kashihara, Katsuya Mutoh, Yoichi Kobayashi, Jiro Abe, Hikaru Sotome, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Masahiro Irie
  • 雑誌名: CrystEngComm 巻: 18 号: 38 ページ: 7241-7248
  • DOI: 10.1039/c6ce00725b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photosalient effect of a diarylethene with a perfluorocyclohexene ring (2016)
  • 著者名/発表者名: Eri Hatano, Masakazu Morimoto, Kengo Hyodo, Nobuhiro Yasuda, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
  • 雑誌名: Chemistry-A European Journal 巻: 22 号: 36 ページ: 12680-12683
  • DOI: 10.1002/chem.201603020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photochromism of diarylethene derivatives having benzophosphole and benzothiophene groups (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ichikawa, Masakazu Morimoto, Hikaru Sotome, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Masahiro Irie
  • 雑誌名: Dyes and Pigments 巻: 126 ページ: 186-193
  • DOI: 10.1016/j.dyepig.2015.11.023
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fluorescent photochromic diarylethene that turns on with visible light (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaki Sumi, Tomohiro Kaburagi, Masakazu Morimoto, Kanako Une, Hikaru Sotome, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Masahiro Irie
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 17 号: 19 ページ: 4802-4805
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.5b02361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Light-driven bending of diarylethene mixed crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoko Ohshima, Masakazu Morimoto, Masahiro Irie
  • 雑誌名: Chemical Sciences 巻: 6 号: 10 ページ: 5746-5752
  • DOI: 10.1039/c5sc01994j
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two-colour fluorescent imaging in organisms using self-assembled nano-systems of upconverting nanoparticles and molecular switches (2015)
  • 著者名/発表者名: Tuoqi Wu, Bob Johnsen, Zhaozhao Qin, Masakazu Morimoto, David Baillie, Masahiro Irie, Neil R. Branda
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 7 号: 26 ページ: 11263-11266
  • DOI: 10.1039/c5nr03058g
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Photoirradiation wavelength dependence of cycloreversion quantum yields of diarylethenes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takaki Sumi, Yuta Takagi, Akira Yagi, Masakazu Morimoto, Masahiro Irie
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 30 ページ: 3928-3930
  • DOI: 10.1039/c4cc00396a
  • 査読あり
• [学会発表] Photomechanical Performance of Diarylethene Single Crystals (2017)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Morimoto
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会 Asian International Symposium -Organic Crystals-
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市港北区日吉）
  • 年月日: 2017-03-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Turn-on mode fluorescence photoswitching of diarylethene single crystals (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Morimoto, Ryota Kashihara, Katsuya Mutoh, Yoichi Kobayashi, Jiro Abe, Hikaru Sotome, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Masahiro Irie
  • 学会等名: International Symposium on Photochromism 2016 (ISOP 2016)
  • 発表場所: East China University of Science and Technology (ECUST), Shanghai, China
  • 年月日: 2016-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] Photomechanical performance of diarylethene single crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Morimoto
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Making and breaking bonds with light in crystals: diarylethene crystals that convert light into mechanical work (2015)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Morimoto
  • 学会等名: Gordon Research Conference - Artificial Molecular Switches and Motors
  • 発表場所: Stonehill College, Massachusetts, USA
  • 年月日: 2015-06-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ジアリールエテンフォトクロミック分子結晶の結晶構造と光機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森本正和
  • 学会等名: 2014高分子・ハイブリッド材料研究センター若手フォーラム
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-12-12
  • 招待講演
• [備考] 立教大学森本研究室ホームページ
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/m-morimoto/index.html