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本研究では、樹木状の三次元的な分子鎖の広がりを有する高分子:デンドリマ-を側部に有するデンドリマ-ポルフィリン錯体を用い、その光反応ダイナミックスを検討すると共に、人工光合成を意識した「光誘起電子移動」に関する研究を行うことを目的としている。
本年度はデンドリマ-ポルフィリン錯体の内部/外部環境について詳細な検討を行った。その結果、メトキシ基を表面に有する非水溶性のデンドリマ-ポルフィリン亜鉛錯体(芳香族層が4層、5層のもの)のコアの亜鉛ポルフィリン部分の蛍光寿命とT‐T吸収のdecayを測定したところ、デンドリマ-組織を持たないものとほとんど変わりなかった。このことから、亜鉛ポルフィリン部分はデンドリマ-組織によって束縛されることなく、自由にコンホメーション変化していることがわかった。また、デンドリマ-ポルフィリンの表面メトキシ基、および内部ポルフィリン部分の運動性をNMRを用いて評価したところ、表面メトキシ基のシグナルの緩和時間はデンドリマ-部分が大きくなるにつれて急激に短くなったが、コアのポルフィリン部分のシグナルの緩和時間はデンドリマ-の大きさにほぼ無関係であることが分かった。以上から、デンドリマ-ポルフィリン錯体は「硬い殻に包まれた卵の黄身」のような構造的特徴を有する、と結論された。また、表面にカルボキシレート基を有する水溶性デンドリマ-ポルフィリン亜鉛錯体を設計し、水溶性の電子受容体との相互作用を調べたところ、デンドリマ-サイズが小さな場合は、電子受容体がコアに侵入し、基底状態において亜鉛ポルフィリン部分と直接相互作用をするが、デンドリマ-サイズが大きなものでは、その様な相互作用は起こらないことが分かった。
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