2018 年度研究成果報告書

環状光捕集アンテナモデルのサイズ制御を基盤とする光合成機能の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	16K05749
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	機能物性化学
研究機関	京都工芸繊維大学
研究代表者	森末光彦京都工芸繊維大学, 分子化学系, 助教 (40403357)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	ポルフィリン / 配位結合 / 超分子 / 近赤外発光
研究成果の概要	光合成光捕集アンテナ錯体の卓越した光合成初期過程は、光と物質が強く相互作用できるマイクロとナノの境界サイズ領域の構造に特有の現象に起因していると推定されている。本研究では、合成分子が構造あるいは形状制御することが困難であったこの境界サイズ領域に対して、剛直ま分子構成ユニットとして二重鎖形成型ポルフィリンアレーを利用して、10 nmを超えるサイズ領域における分子の精密配列する新しい分子科学の開拓に挑戦し、溶液中でマイクロメートルサイズの分子形状を、分子設計により制御可能であることを示した。またこの研究を通じて、非晶質のポルフィリンがエキシマー形成して近赤外波長域で固体発光を示すことを見出した。
自由記述の分野	超分子化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	合成分子が構造・形状制御できるサイズ領域をマイクロメートルサイズまで拡張することができた。従来結晶性が高いとかんがえられてきたポルフィリン金属錯体が、アモルファス状態では極めてユニークな物性を示すことが明らかとなった。とくに一般的に材料も非常に限定される、固体近赤外発光特性は特筆するべき特徴である。また、バルク状態において、巨大な吸収が異常分散を誘起し、バルク状態では屈折率が非常に大きいことが明らかとなった。