研究課題
本研究では、生体内色素分子であるビリルビンの構成単位であるジピリノンを基盤とした極性チューニングが可能な新しい光応答性分子ユニットの新規開発を行った。まずは、種々のジピリノン誘導体を合成し、その光化学的性質の追跡を行った。特に本研究では、ジピリノンのピロールアルファ位に様々な置換基を導入した誘導体の合成を行い、クロロホルム中におけるZ体からE体への光異性化率について400 nmの可視光照射を行い検討した。その結果、アセチル基やエトキシカルボニル基のような非芳香族性の電子吸引性基を導入する事で、58%まで光異性化率が大幅に向上する事を見出した。この光異性化率はこれまでに報告されているジピリノン誘導体の中で最高の値であった。また、エトキシカルボニル体はクロロホルム中において、光照射によって生じたE体からZ体への熱戻り反応が起こることを見出し、熱可逆的なT型の光応答性分子であることが明らかとなった。一方、エトキシカルボニル体のメタノール中における、光異性化挙動についても追跡したところ、光照射によって生じたE体はZ体への熱戻りが起こらなかった。しかし、紫外光を照射することで、E体からZ体への逆異性化反応を引き起こすことができ、可視光と紫外光を交互に照射することで、Z体とE体間の相互変換を繰り返し行う事にも成功した。このように、エトキシカルボニル体はメタノール中において、熱不可逆的なP型の光応答性分子としてふるまうことを見出し、溶媒によってT型とP型の変換可能な新規な光応答性分子を開発することができた。また、このエトキシカルボニル体と種々のカルボン酸との相補的水素結合形成能についても検討し、Z体からE体へと光照射を行うことでカルボン酸が放出できる光応答性分子システムの構築も行った。
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