数珠玉状および網目状フラーレン連結分子の光化学反応による生成

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11875187
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 真嶋 哲朗 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00165698)
• 研究分担者: 佐治 幸子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (50197844) ; 一ノ瀬 暢之 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (00232405) ; 石田 昭人 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20184525) ; 川井 清彦 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (50314422)
• キーワード: フラーレン / 光化学反応 / ビラジカル / フラーレン連結分子 / フラシュホトリシス / レーザー励起

研究概要

本研究では、有機分子の光化学反応によってビラジカルを発生させ、「ラジカルスポンジ」としてのC_<60>フラーレンに付加反応することを利用して、数珠玉状および網目状フラーレン連結分子の生成について検討した。有機光化学反応によるビラジカル発生法として、種々のシクロアルカンの環のC-C結合開裂、シクロアルカノンのアシル基のα開裂によって、アルカンのメチレン鎖を変化させることによる1,n-ビラジカルの発生、カルボニル基の分子内γ水素引き抜きによる1,4-ビラジカルの発生を、溶液中のレーザーフラッシュホトリシス法(励起レーザーとして主にXeClエキシマーレーザー308nm光を使用)によるビラジカルの過渡吸収測定から検討した。この結果、様々な原料を使用した光化学反応によって様々なビラジカルを発生させることができ、原料の有機分子の吸収にあった波長の高強度のレーザー光を照射することによって光化学反応を効率的に起こし、高密度・高濃度のビラジカルを発生させることが可能であることがわかった。次に、溶液中にC_<60>フラーレンを共存させておき、前述のXeClエキシマーレーザー励起による有機光化学反応によってビラジカルを発生させ、ビラジカルとC_<60>フラーレンとの付加反応を検討した。これら混合系では、ビラジカルの過渡吸収がC_<60>フラーレン基底状態の吸収と重なっているため、ビラジカルの過渡吸収測定は困難であった。また、C_<60>フラーレン自身もXeClエキシマーレーザー照射によって励起される。しかし、両者の濃度調整によって有機化合物の光化学反応を優先的に起こし、ビラジカルを発生させることができる場合を見い出した。実際に生成した炭素成分の質量測定によれば、数珠玉状および網目状フラーレン連結分子が生成している可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Tetsuro Majima: "Decomposition of cyclopentadienyltricarbonylmanganese in highly vibrational excited states"J.Organomet.Chem.. 574・1. 155-162 (1999)
• [文献書誌] Kakuzo Isagawa: "Preparation of (E)-and(Z)-1,3,4,6-Tetrapheny-3-hexen-1,5-diyaes from 1,1-Dibromo-2,3-diphenylcyclopropanes"Tetrahedron Lett.. 40. 9051-9053 (1999)
• [文献書誌] Akito Ishida: "Surface Plasmon Excitation of Porphyrin Self-assembly Monolayers on a Gold Surface"Nanotechnology. 10. 1-7 (1999)
• [文献書誌] Akito Ishida: "Surface Plasmon Enhanced Fluorescence Spectroscopy towards Observation of Molecular Exchange in a Self-Assembly Monolayer"Chem.Commun.. 1999. 1299-1300 (1999)
• [文献書誌] Akito Ishida: "Photocurrent Generation of a Porphyrin Self-Asembly Monolayer on a Gold Film Electron by Surface Plasmon Excitation using Near-IRLight"Chem Phys.Lett.. 322. 242-246 (2000)
• [文献書誌] Akito Ishida: "Surface Plasmon Enhanced Fluorescence Measurement on Flat and Constructed Gold Surfaces"Analyst. 125. 535-540 (2000)
• [文献書誌] Mitsunobu Nakamura: "Effects of Methylene Chains on Photoreactions of Diphenylalkanediones and Phenylalkenenones"J.Chem.Soc.Perkin 1.. 2000・3. 415-420 (2000)
• [文献書誌] Mitsunobu Nakamura: "9,10-Dicyanoanthracene-Photosensitized Elimination of 1,1'-Binaphthalene from Dinaphthyl Methylphosphonate and Trinaphthyl Phosphate through the Termolecular Interaction in the Singlet Excited State"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 72. 2103-2109 (1999)
• [文献書誌] Mitsunobu Nakamura: "Mechanistic Study of Photoinduced Electron-Transfer Reaction of Parasubstituted Triphenylphosphines Sensitised by 9,10-Dicyanoanthracene"J.Chem.Soc.Perkin 2.. 2000. 1447-1452 (2000)
• [文献書誌] Nobuyuki Ichinose: "Transient Absorption and Fluorescence Measurements of Free Radical Cation and Radical Ion Pair during Pulse Radiolysis of 1,3,5-Trimethoxybenzene in Chlorinated Solvents"Chem Phys.Lett.. 322. 15-20 (2000)
• [文献書誌] Nobuyuki Ichinose: "Energy Transfer Quenching of a Fluorescent Excited Radical Cation by Counter Radical Anion : Dissipation of Radical Ions Generated by Photoinduced Electron Transfer"Chem Phys.Lett.. 326. 293-298 (2000)
• [文献書誌] Nobuyuki Ichinose: "Fluorescence Measurement of 3,5-Dimethoxyphenol Radical Cation Generated by Pulse Radiolysis in 1,2-Dichloroethane"Chem.Lett.2000. 1126-1127 (2000)
• [文献書誌] Nobuyuki Ichinose: "Intramolecular Dimer Radical Anion of 1,1-Bis(4-cyanophenyl) and 1,1-Bis(4-methoxycarbonylphenyl) methands"Chem.Phys.Lett.. 330. 97-102 (2000)
• [文献書誌] K.Kawai: "Selective Enhancement of One-Electron Oxidation of Guanine by Base-Pairing with Cytosine"Angew.Chem.Int.Ed.Eng.as a Common. 39. 4331-4333 (2000)
• [文献書誌] Kyoko Sugita: "^<18>O-selective Infrared Multiple Photon Decomposition of Natural and ^<18>O-Enriched Diisopropyl Ethers"J.Phys.Chem.A. 103・21. 4144-4149 (1999)
• [文献書誌] Kyoko Sugita: "^<13>C-selective Infrared Multiple Photon Decomposition of β-Propiolactone, β-Butyrolactone, and Diketene with a CO_2 TEA Laser"J.Phys.Chem.A. 104. 2587-2590 (2000)
• [文献書誌] J.-m.Park: "The Fast Photochemical[2+2]Cycloaddition and Reverse Reaction of Styrylpyrazine Amphiphile in Aqueous Dispersion"Chem Lett.1999. 1309 (1999)
• [文献書誌] J.-m.Park: "Remarkably Slow Aggregation of a Styrylpyrazine Amphiphile in Aqueous Dispersion"Chem.Lett.2000. 182-183 (2000)
• [文献書誌] 川井清彦: "分子スケールの光論理ゲートの集積"光化学. 30・2. 142-143 (1999)
• [文献書誌] 一ノ瀬暢之: "過度発光測定法によるラジカルカチオンの動的挙動"光化学. 31・1. 2-9 (2000)
• [文献書誌] N.Ichinose: "Fluorescent Radical Cation in Solution as a probe for Ion Pair Dynamics"The Spectrum. 13. 14-19 (2001)
• [文献書誌] 手老省三: "フリーラジカル-生命・環境から先端技術にわたる役割"米田出版. 196 (1999)