2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Horizons of Photochromism: Customized Molecular Design and Novel Applications |
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19050001
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
新井 達郎 University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (50151139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
百武 篤也 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (70375369)
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| Keywords | 巨大構造変化 / 巨大分子 / 光異性化 / 励起状態 / 蛍光 / デンドリマー / スチルベン / フォトクロミズム |
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| Research Abstract |
光により構造変化を起こしうるデンドリマーや集合体を形成するデンドリマーをいくつか合成し、発光特性、溶媒との相互作用、溶液中の構造、光捕集、構造変化のダイナミクス、励起状態の性質などについて研究した。
ポリグルタミン酸型デンドロンと,光応答性部位としてスチルベンを用いたデンドリマーを合成した。その結果、この場合、デンドロンは光応答性分子であるコアの吸収・蛍光・光反応特性を変化させうる環境を提供しうる。本研究によりスチルベンは光構造変化のトリガーとしてだけではなく、水中でのデンドリマーの内部環境変化の指示薬としても働きうることが分った。
また両親媒性のエンジインデンドリマーも合成した。各種実験の結果から、世代によりコア周辺のデンドロンの効果が異なり、コアの光反応性に溶媒が与える影響をコントロールできた。また、今回合成したエンジインデンドリマーは大きな構造変化を有する新しい発光性、光反応性巨大分子としての応用が期待できる分子である。
分子内水素結合部位を有するピリジン環とピロール環を連結した化合物の結晶を作成し光照射すると黄緑色に発光した。この分子は紫外光励起により生じた励起状態で分子内水素原子移動により生じた互変異性体から、可視領域に蛍光が放射される。そのため、吸収帯と発光帯の重なりが殆ど無く、結晶中のように分子が密になっていても蛍光が再吸収されない利点を持つことがわかった。
このように、疎水部として蛍光性かつ光応答性の部位を導入し、外側に親水基を導入して水溶性となった巨大分子では、内部の疎水部の特異な光機能性がいくつか観測された。さらに、関連するデンドリマー型巨大分子や水素結合系分子で水素移動に伴う特異なフォトクロミック特性を示す結果を得た。
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