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太陽電池や人工光合成への展開を目指した可視光励起電子移動を効率的に行うためには色素と電子受容体、電子供与体を適切な位置に適切な配向で配置する必要がある。本研究ではまず超分子科学的手法と合成化学的手法を組み合わせることにより、フェロセンーポルフィリンーフラーレン(ドナー-アンテナ-アクセプター)3元系を効率的に合成することに成功した。フェロセンを連結したイミダゾリル亜鉛ポルフィリンとフラーレンを連結したイミダゾリル亜鉛ポルフィリンを合成し、それらをピリジン中で1:1の比率で混合した。溶媒留去後、Grubbs触媒を作用させることにより、ポルフィリン部の側鎖の不飽和基をメタセシス固定化した。ゲルろ過カラム(GPC)分析によって、目的のフェロセン-ポルフィリン-フラーレン3元系とフェロセンのホモ二量体、フラーレンのホモ二量体がほぼ2:1:1で形成されていることがわかり、これを分取GPCによって単離した。この3元系分子の光誘起電子移動反応では長寿命の電荷分離状態が観測された。また、ポルフィリン(Por)とフタロシアニン(Pc)を直結した分子を相補的配位結合によって合成したPc-(Por)_2-Pcの光化学的特性を超高速のレーザー分光法を用いて解析した。その結果、光励起後Por部からPc部への速やかな励起エネルギー移動が起こり、その後Pc部からPor部へ電子移動が起こることをこの系で初めて観測した。本系は高効率な電荷分離素子として有望である。
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