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チオフェノファン-1-エン類は、ジチニエルエテンを架橋した化合物である。本研究では、光メモリー材料を志向した新奇フォトクロミックチオフェノファン-1-エン類の開発をおこない、光メモリー材料に適した化合物の開発を検討した。また、非破壊読み出し機能も付与した。その結果主に以下のことが明らかとなった。
(1) 非対称チオフェノファンのフォトクロミック反応に及ぼす立体構造の影響
2種類の架橋鎖を有するメタシクロチオフェノファン-1-エン類を合成し、そのフォトクロミック特性を検討したところ、架橋鎖の短いものについてはフォトクロミズムを示し、長いものは光異性化反応を行わなかった。DFT計算を行ったところ、長いものは3つの反応二重結合のうち2つがほぼ直交しており、これらの間にほとんど共役がないことが明らかとなり、光反応不活性はこのためであると考えられた。
(2) ジアステレオ特異的フォトクロミック反応の開発
旋光度は光異性体が吸収しない光でフォトクロミック反応に伴う変化を読み出すことができるため、光メモリー材料として必須条件である非破壊読み出しに用いることができる。そこで、架橋鎖に光学活性を導入することで、選択的に開環体のジアステレオマーを合成し、そのジアステレオ特異的フォトクロミック反応を検討した。得られた光学活性なチオフェノファンは、100%のジアステレオ純度であり、トルエン中100℃で加熱しても光学活性を失うことはなく、フォトクロミック反応に伴い、旋光度や円二色性が光可逆的に変化した。
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