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光により誘起される電子移動反応として、中性の有機分子(R-R)から電子受容性増感剤へ電子移動し、発生したラジカルカチオン種(R-R^<+・>)が結合開裂してラジカル種(R^・)とカチオン種(R^+)を与える例が知られている。ラジカル種は一般に基質よりも酸化電位が低いため、さらに酸化されてカチオンとなる。結果的に、結合に使われていた2電子が電子受容体に渡される。本研究は、単独では絶縁体でも、電子をドープすると高い導電性を示すテトラシアノキノジメタン(TCNQ)を電子受容体として用い、この電子移動結合開裂が固相で進行させ、光照射による絶縁体-導電体変換を実現することを目的とし、検討を行ってきた。
初年度は、光誘起電子移動結合開裂の固体状態への適応を見るために、溶液中の光誘起一電子酸化により結合開裂することが知られている種々の有機化合物を、電子受容体と結晶のまま混合し、固相で光照射を行った。テトラフェニルエタン誘導体やピナコール類では全く反応は起こらず、ピリジルラジカルやピリリルラジカルの二量体では混合したただけで熱的に反応し、カチオン種とTCNQラジカルアニオンを与えた。唯一、あるジアミノエタン誘導体において、混ぜた時点では変化しないが、光照射すると反応が進行するものが見出された。
2年目は、この反応を薄膜中で行うことを検討した。しかしながら、この光化学ドーピング反応によりTCNQラジカルアニオンが塩を形成し、結晶構造が崩れるため、絶縁物から導電体への変換には至らなかった。今後、自己組織化の手法により構造を保持させるなど、導電性発現のための改良について検討する予定である。
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