| 研究実績の概要 |
本研究課題においては我々が先に提案した新たな分子設計指針により、エチレノイド分子のシス‐トランス光異性化反応を利用した光機能性分子を理論計算の立場から検討している。平成27年度においては以下2つのテーマについてそれぞれ成果が得られた。
（テーマ27-1）ポリメチレン鎖架橋されたフルオレン系エチレノイドMn-PCPFの光化学的挙動における鎖長依存性：平成26年度検討したペンタメチレン鎖架橋をしたM5-PCPFの光化学的挙動に関する知見を踏まえ、ポリメチレン鎖長をより短くすることにより分子回転モーターとしての機能的向上の可能性を検討した。その結果、テトラメチレン鎖（n=4）ではn=5の場合と同様、P-M’およびP’-M間の振動的挙動を示す配座が存在し、分子回転モーターの観点からはさらなる改良が必要であることが分かった。そこで、トリメチレン鎖（n=3）にした場合、可能な3つの安定配座がいずれも単一方向的回転性を有し、最も効率的なP-P’およびP’-P光化学的変換が起きる分子回転モーターとして有望であることが分かった。さらに、ジメチレン鎖（n=2）の場合についても、M3-PCPF同様の機能を有することが計算化学的には分かったが、かなり歪みの大きな分子構造を有しており、M3-PCPFに比べ、現実的に合成をすることが難しいと考えられる。
(テーマ27-2)9-(シクロペンテン-2,4-ジエン-1-イリデン)-9H-フルオレン(CPDYF)の光化学的挙動：回転子に不斉中心が存在しない新規なエチレノイド系分子回転モーターの理論設計を行うため、その親分子となるCPDYFに関し、昨年度計算した10電子10軌道のCASSCF法によるポテンシャル面を18πすべての電子を相関させたRASSCF法で再計算をした。その結果、計算方法に起因すると考えられた局所的なhumpやbasinが消失し、ポテンシャル面の精度を向上させることができた。
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