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フルオレン架橋型巨大パイ共役分子の合成と機能評価を行った。160度の結合角を可能とするフルオレンのジョード体(化合物1)を既知法によって合成した。合成した化合物1とジブロモポルフィリン(化合物2)をPd(0)触媒を用いたカップリング反応でポルフィリン連鎖体の混合物を得た。この混合物をゲル濾過HPLCによって分離し、ポルフィリン3量体(化合物3)を単離した。構造決定はNMR、質量分析により行った。合成した連鎖体は単量体、2量体、3量体とパイ共役系が大きくなるに従い、Q-バンドの長波長シフトと吸収強度の増大が見られた。合成した構造体の二光子吸収断面積をOpen-aperture Z scan法(5ns)を用いて測定したところ、3量体は760nm付近において約2500000GMという非常に大きな値が得られた。また2量体、単量体は760nm付近においてそれぞれ約800000GM、300000GMであった。パイ共役系の拡張の効果とともにQ-バンドの長波長シフトと吸収強度の増大による共鳴増強効果が影響しているものと考察される。分子軌道計算から得られるパイ電子構造と測定から得られる非線形光学特性の相関が見られ、巨大パイ共役分子とした優位性を明らかにした。次の課題は大環状化である。以上、当初の計画通りナノフォトニクスシステムの開発に成功し、二光子吸収断面積の増大に及ぼす巨大パイ共役化の効果を明らかにした。
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