光応答分子を含む分子集合体の構築とその光物性

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08218239
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 坂田 祥光 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60029874)
• 研究分担者: 今堀 博 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90243261)
• キーワード: 自己集合 / 単分子膜 / ポルフィリン / C_<60> / 電子移動

研究概要

光合成で行なわれている最も重要で模倣困難な過程である電荷分離状態の長寿命化については近年、合成分子において達成される様になってきた。したがって次の段階は分子内に達成された電荷分離状態(電池)をいかにマクロな量として取出すかということにある。本研究では電荷分離機能を持つ分子の集合化とその光物性について検討し、以下の成果を得た。1)まず、どの様な分子を集合化させれば良いかの知見を得るためにポルフィリンとC_<60>とを連結した化合物を連結位置を種々変えて系統的に合成し、それらの化合物の電子移動を詳細に検討した。その結果、C_<60>のような大きなパイ電子系を用いると電荷分離の電子移動が速く、電荷再結合の電子移動が遅いという生体類似の挙動を示すことが明らかとなった。2)上記の結果より、集合化させる分子としてポルフィリン-C_<60>連結化合物を選び、これを全表面上に自己集合化させた。こうして作製した修飾電極に光を照射すると従来に比べてはるかに大きな光電流が観測された。これは光合成類似の電子移動による機構で起ったためと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Hiroshi Imahori,Yoshiteru Sakata: "Linkage and Solvent Dependence of Photoinduced Electron Transfer in Zincporphyrin-C_<60> Dyads" Journal of the American Chemical Society. 118・47. 11771-11782 (1996)
• [文献書誌] Hiroshi Imahori,Yoshiteru Sakata: "Synthesis and Self-Assembly of Porphyrin-linked Fullerene on Gold Surface Using S-Au Linkage" Chemistry Letters. 1996・10. 907-908 (1996)
• [文献書誌] Hiroshi Imahori,Yoshiteru Sakata: "The Small Reorganization Energy of C_<60> in Electron Transfer" Chemical Physics Letters. 263・1. 545-550 (1996)
• [文献書誌] Hiroshi Imahori,Yoshiteru Sakata: "Supramolecular Complexation of Porphyrin and Quinone with Two Coordination Bonds and Intramolecular Electron Transfer" Journal of Porphyrin and Phthalocyanines. 1・1(印刷中). (1997)
• [文献書誌] Yoshiteru Sakata: "Anion Controlled Donor Alignment:Electrosynthesis and Crystal Structure of a Novel Cation Radical Salt Construded from Porphyrin and Heratumgstate" Chemistry Letters. 1997・3(印刷中). (1997)
• [文献書誌] Yoshiteru Sakata: "Interaction of Two Porphyrin Rings:Metal-Induced Structural Change of 5,5′-Ethylenebis(porphyrin)" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 70(印刷中). (1997)