| 研究課題/領域番号 |
17067011
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
河合 壯 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (40221197)
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| 研究分担者 |
中嶋 琢也 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (70379543)
田中 仙君 島根大学, 総合科学研究支援センター, 教務職員 (20397855)
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| キーワード | 導電性高分子 / π共役系 / フォトクロミック / 分子スイッチング |
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| 研究概要 |
π共役系の共役長を外場制御できれば新たな分子スイッチングや分子メモリの可能性が期待される。光レセプター機能を有するフォトクロミック分子ユニットは光照射により可逆に分子構造を変え、これに伴って分子内のπ共役系の連結様式が大きく変化することが知られている。本研究ではπ共役系からなる分子鎖にフォトクロミック分子ユニットを導入し、電子・光物性が光照射によって可逆制御可能な分子メモリシステムの開発を目的とする。
今年度はフォトクロミック分子ユニットとしてπ共役系の方向切り替え能が高い、ターアリーレン系フォトクロミック分子ユニットを取り上げ、そのフォトクロミック特性の解明と熱および光による分子スイッチング特性を検討した。ターアリーレン系フォトクロミック分子ユニットに置換基としてフェニルエチニル基を導入すると、室温における消色速度が規約的に加速可能であることを見出した。さらに、量子化学計算の結果、この現象が熱開環反応に寄与するCC伸縮振動とフェニルエチニル基の振動モードの倍音共鳴に基づくフェルミ共鳴現象によるものであることを明らかにした。
一方、新たなπ共役スイッチングユニットとしてイミダゾリウム基に着目し、π共役系にイミダゾリウム基を導入したπ共役系低分子および高分子を開発した。DFT量子化学計算などの結果から、π共役主鎖状におけるイミダゾリウム基間の静電相互作用に起因して、π共役すぁイヤーがねじれることを明らかにした。
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