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熱耐久性に優れたフォトクロミック化合物であるジアリールエテンを物性変化の分子スイッチとして応用展開することを目指し、これまでに磁性スイッチングを中心に報告してきた。今年度は新たに導電性と分子内分極を用いたスイッチングシステムを開発することにより、ジアリールエテンの持つ機能性に関する評価を行った。
導電性に関しては、芳香族に直接チオール基を複数導入したジアリールエテンの合成を新規開発し、それを用いた金ナノ粒子-ジアリールエテンチオール誘導体ネットワークの構築に成功した。更にこのネットワークをナノギャップ電極間に結合させて構造体の導電性を評価すると、フォトクロミズムによる有機分子の構造変化に由来した可逆的な伝導度変化を観測することができた。
分極に関しては、オリゴチオフェン等のパイ系オリゴマーを経由した相互作用のやりとりとして、ドナー・アクセプター基の結合により生じるソルバトクロミズム特性について注目し、2つの異性体においてドナー・アクセプター基間の共役系が結合・切断する分子を新規設計・合成を行った。溶媒中の挙動について評価すると、ドナー・アクセプター基が共役によって結合した開環体分子では溶媒に依存した正のソルバトクロミック挙動を示し、溶媒の極性の増大によって吸収バンドは長波長シフトした。一方、閉環体分子では吸収バンドは全く溶媒依存性を示さなかった。この現象がドナー・アクセプター基間のパイ共役鎖の切断-再結合に由来することは分子軌道計算でも支持された。これまでにジアリールエテンを用いて種々の物性変化をスイッチする報告を行ってきたが、物性の発現を明確にオン-オフできた系はソルバトクロミズムが初めての例である。
以上の様に、フォトクロミック分子を介した情報伝達に関し伝導性、分子内の分極に伴うソルバトクロミック挙動のスイッチングへ用途を拡げることに成功した。
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