高度集積化複合色素を機能素子とする新規光機能性材料の技術開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15033246
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 矢野 重信 奈良女子大学, 大学院・人間文化研究科, 教授 (60011186)
• 研究分担者: 小幡 誠 奈良女子大学, 大学院・人間文化研究科, 助手 (70343267)
• キーワード: 光機能 / 光増感剤 / ポルフィリン / 金属クラスター / ヘムエリトリン / 電荷分離 / 電子移動 / 感圧塗料

研究概要

1.本研究では光合成システムを人工的に実現することを目的として、光誘起電子移動(PET)により生じるであろうRuII-RuIII型の混合原子価状態の長寿命化と、その還元能を利用した光エネルギー駆動触媒を目指して、ポルフィリン集積型複核錯体の設計・合成を行った。また、光機能性ポルフィリン分子の新たな応用として航空宇宙のための新規感圧塗料の技術開発を行った。
2.(1)ポルフィリン-複核ルテニウム錯体のデザイン合成と光化学特性の解明ならびに(2)航空宇宙のための感温・感圧塗料への応用を目指した複合色素の合成と特性評価を行った。
3.(1)ヘムエリトリン類似骨格を有するポルフィリン-複核ルテニウム錯体は光励起されたポルフィリンからルテニウム核への高速光有機電子移動が起こっている可能性をを光化学的測定(フェムト秒オーダー等)により詳細に検証した。その結果光合成の初期段階のような高速光誘起電子移動系ともみなしうる、光に応答して電子をポルフィリン分子からルテニウム複核に供与するシステムの構築を実現した。(2)長鎖アルキル基を有するポルフィリン誘導体の電気化学的挙動とその感圧特性.長鎖アルキル基を有するポルフィリンを合成し、ITO電極上にSAMを作成し、SAMの構造及び被覆率を調べた。さらにSAMの圧力感受性について検討した。その結果単分子膜のような超薄膜においても圧力応答性を確認できることが立証され、膜厚分布の無い塗装膜として単分子膜が有効であることを立証した。

研究成果

• [文献書誌] A.Hamazawa: "Introduction or Chirality to the Remote, Open Face or a Metalloporphyrin through Coordination to the Metal of a Specially Designed Pendant Arm"Chem.Lett.. 32. 20-21 (2003)
• [文献書誌] N.Tanihara: "Synthesis of (μ-alkoxo) bis (μ-carboxylato) diruthenium complex having porphyrin moieties as a potential photo-harvesting functionality"Inorg.Chem.Commun.. 6. 447-450 (2003)
• [文献書誌] Y.Mikata: "Detection of 1270nm Emission from Singlet Oxygen and Photocytotoxic Property of Sugar-Pendant Fullerenes"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13. 3289-3292 (2003)
• [文献書誌] M.Nakai: "Synthesis and Insulinomimetic Activities of Novel Mono- and Tetranuclear Oxovanadium(IV) Complexes with 3-Hydroxypyridine-2-carboxylic Acid"J.Inorg.Biochem.. 98. 105-112 (2004)
• [文献書誌] N.Araki: "Unprecedented Pendant Croup Exchange of a Porphyrinato Platinum(II) in Benzonitrile"Chem.Lett.. 33(in press). (2004)
• [文献書誌] I.Brudzinska: "Synthesis, Structural Characterization, and Antitumor Activity of Palladium(II) Complexes Containing a Sugar Unit"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 14(in press). (2004)